綜合模擬測試系統及其多信號測試方法研究

申雅玲

摘要：隨著科學技術不斷發展，促使現階段所使用的電子裝置及系統結構愈加復雜化，在一定程度上提升了對其部件性能及信號測試難度，延長了各電子部件性能及信號調式周期，無法精準掌握電子部件所存在的問題，進而影響電子裝置及系統高效性應用。基于此，本文對綜合模擬測試系統設計進行分析，并闡述了該系統總體合計和儀器硬件設計兩個部分，利用局域網來來輔助系統控制/測試軟件來管理綜合測試子系統執行模擬和信號測試，提出SI或UUT多信號測試、多信號行為建模與同步控制測試方法，希望能為縮短綜合模擬測試系統設計與調式周期以及提升該系統應用成效提供有效建議。

關鍵詞：綜合模擬測試系統;多信號測試;電子裝置

1.綜合模擬測試系統設計

1.1綜合模擬測試系統總體設計

通常情況下，綜合模擬測試系統應由控制與數據處理終端、綜合測試子系統以及模擬電源等部分構成，綜合模擬測試系統總體設計也要根據模擬測試要求來進行調整。高性能計算機與相關外設負責該系統控制與數據處理終端，同時也要對系統控制/測試及分析處理軟件進行安裝，才能確保綜合模擬測試系統功能發揮;其中系統控制/測試軟件以局域網為載體，主要負責針對總系統中各綜合測試子系統執行模擬及測試任務管理，最后借助分析處理軟件來進一步分析和處理綜合模擬測試系統所測得各項數據，以此來發現被測對象是否存在故障問題[1]。

將系統中信號處理部分設計成測試模塊適配器，并放置在同一個適配處理箱中，可提升綜合模擬測試系統信號處理速度。主控計算機連接各綜合儀器需要高速局域網來支持，是實現控制系統系統運行關鍵。其中綜合儀器數字化部件與信號處理適配其是各綜合測試儀器主要構成，主控計算機向綜合測試儀器發送指令，使其對被測對象提供模擬或測試服務，由下級UUT或綜合儀器接收模擬或測試結果。

在通過綜合模擬測試系統對被測對象進行測試時，將某個UTT接入該系統，借助局域網來輔助主控計算機對相應綜合儀器的適配器進行控制，主要負責適配器信道切換與UUT相連任務，其他綜合儀器模擬運行都能得到一定程度上控制，實現綜合模擬測試系統真正達到所要求功能標準。綜合模擬測試系統總體設計參考圖1。

1.2綜合儀器硬件設計

信號上下變換調節器、數據轉換器以及數值通信處理器是綜合儀器主要組成的三個硬件。出于對ATS構建方案可行性綜合考慮，以提升其靈活性與節約成本為主，根據相關規范分開設計SI數字化部件和信號處理調理部件。在同一信號處理箱中放置開關模塊、模擬負載模塊以及信號處理模塊，有利于縮小ATS體積。

舉例說明，利用綜合模擬測試系統來模擬電子裝置中某個電子部件時，若上級UUT無法發揮其負載牽引功能，可借助SI數字化部件來承擔被測對象模擬負載任務，并將所提供給上級UUT的激勵信號進行測試記錄，再由下級UUT接收經處理后的測試記錄，最后向主控計算機傳送。

利用綜合模擬測試系統來測試電子裝置中某個電子部件時，上級UUT所提供的激勵信號由SI數字化部件控制開關來向傳輸至下級UUT，因時基總線是綜合儀器所采用的線路，以局域網為載體，實現與主機數據交換和連接。

2基于綜合模擬系統多信號測試方法

控制模型為電子裝置設計提供參考依據，在實際綜合模擬測試中，UUT控制流程與控制模型測試流程存在一定差異性，若想實現綜合模擬測試系統同時提供模擬和測試服務，必須選擇合適的測試方法來模擬上述測試行為[2]。

2.1SI或UUT多信號測試

本文圖1展示了綜合模擬測試系統的模擬和測試鏈路，將UUT集進行定義劃分，分別對應UUT1、UUT2、UUT3至UUTn，其中相對于SI控制單元也會被劃分為幾個部分，即為SI1、SI2、SI3至SIn，根據定義對相關數據進行計算，在此基礎上來實現SI或UUT多信號測試及模擬/測試行為建模，根據模擬/測試結果來判斷綜合模擬測試系統是否能能夠達到模擬與測試功能同時進行。UUT1模擬/測試鏈路參考圖3。

2.2多信號行為建模與同步控制

據上述多信號測試模型相關數據可知，SI控制單元對SI和UUT進行有序定時控制，需要借助軟件與時基總線對同步機制狀態進行建立。當測試電子部件某個UUT時，綜合模擬測試系統零狀態或中間運行狀態變量值交給主控計算機進行控制，由UUT接收上級SI所提供的激勵信號并開始運行。在實際操作中測試人員應對測試過程中所產生相關數據進行采集，并傳輸給主控計算機，以此來獲得任何階段的綜合模擬測試系統實際運行狀態，以故障樹、模式識別等故障分析方式來確認被測對象是否存在故障問題，根據測試結果調整和優化被測對象各項設計。

結束語：綜上所述，根據上述文中所提出的多信號測試方法，在此基礎上利用綜合模擬測試系統對其信號測試行為進行模擬，有利于模擬測試目的精準實現，對綜合模擬測試系統相關設計工作周期縮減起到了關鍵性作用。

參考文獻

[1]雷江妮，成鵬展，聶同攀.基于自動測試系統的小信號模擬量測量方法研究[J].計算機測量與控制，2020，28（09）：34-37.

[2]張麗. 基于多信號模型的測試優化方法研究[D].哈爾濱工業大學，2020.

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