一种多功能信号源系统设计
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计算 机 测 量 与 控 制 ．２０１６．２４（５） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
智能仪器与传感技术
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１６）０５ ０２９６ ０２ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１６．０５．０８１ 中图分类号：ＴＢ２２ 文献标识码：Ａ
收稿日期：２０１６ ０２ ０２； 修回日期：２０１６ ０３ ０７。 作者 简 介：宫 海 波 （１９８２ ），男，工 程 师，山 东 威 海 人，硕 士 研 究 生， 主要从事机载测试技术方向的研究。
图 １ 系 统 组 成 框 图
配置管理 软 件 可 设 置 ＰＣＭ 数 据、１５５３Ｂ 总 线 数 据、４２９ 总线数据、ＵＡＲＴ 总 线 数 据 及 以 太 网 数 据 的 数 据 包 格 式 定 义 和数据内容，可设 置 数 据 发 送 速 率、 发 送 间 隔、 单 次 发 送／循 环发送等。
２ 硬 件 设 计
多功能信号源的 硬 件 环 境 基 于 ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ工 控 计 算 机， ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ是 ＰＣＩ总线的电 气 和 软 件 标 准 加 欧 式 卡 的 工 业 组 装标准［６］。ＣＰＣＩ的优点 是 兼 顾 了 标 准 化、 高 速、 可 靠 性 三 方 面的考虑，因而广泛应用于工业和嵌入式领域。 ２１ 犆犘犝 板设计
关 键 词 ： 飞 行 试 验 ； 信 号 源 ；ＣＰＣＩ； 板 卡
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Ｇｏｎｇ Ｈａｉｂｏ，ＸｕＱｉａｎ，ＷａｎｇＫｕａｎ
（ＣｈｉｎｅｓｅＦｌｉｇｈｔＴｅｓｔＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ，Ｘｉａｎ ７１００８９，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｓｉｎｇｌｅｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｓｔ，ａｎｅｗｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｏｆ ｍｕｌｔｉ－ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅｓｙｓｔｅｍｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ， ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｂａｓｅｄｏｎ ＰＣＩＣｏｍｐａｃｔｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｏｎｔｒｏｌｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｔｈｅｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅｂｏａｒｄｏｆＣＰＣＩ３Ｕｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ห้องสมุดไป่ตู้ｎｄｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅｔｏａｄｏｐｔｍｏｄｕ ｌａｒｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｃａｎｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｕｔｐｕｔａｎｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｏｕｔｐｕｔｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｔｙｐｅ，ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｓｉｇｎａｌｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｕｓｅ，ａｎｄｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｄｅ ｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｆｌｉｇｈｔｔｅｓｔ；ｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅ；ＣＰＣＩ；ｂｏａｒｄ
一种多功能信号源系统设计
宫海波，徐 茜，王 宽
（中 国 飞 行 试 验 研 究 院 ， 西 安 ７１００８９）
摘要：针对单一信号源无法满足测试需求的现状，提出了一种新型多功能信号源系统设计方案；详细阐述了信号源系统的硬件及软 件设计，方案基于标准化、高速、可靠性三方面的考虑，硬件 环 境 基 于 ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ工 控 计 算 机， 设 计 了 ３Ｕ ＣＰＣＩ结 构 的 信 号 源 板 卡， 配套软件采取模块化设计；该方案可实现多类型、多通道的高精度、高可靠性信号的独立输出和同时输出；实验结果表明，该多功能信 号源系统稳定性好、可靠性高、使用便捷，满足设计需求。
０ 引 言
目前，我国航空事业正处于飞速发展的阶段，随着雷达、 通信及其他航电系统的不断发展，飞行试验对测试系统性能提 出了更高的要求。在测试设备研制、生产以及测试系统搭建的 过 程 中 ，多 功 能 信 号 源 的 研 究 受 到 普 遍 重 视 ， ［１３］ 信 号 源 在 很 大程度上影响并决定着系统的性能，多功能信号源对于提高整 个测试系统的研制效率以及各个测试设备工作的性能起到至关 重 要 的 作 用［４］。国 内 目 前 常 见 的 信 号 源 功 能 单 一［５］，无 法 满 足 目前测试需求，本文在此基础上提出了一种能够模拟产生多种 信号的多功能信号源。
系统基于 ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ工控计算机，设计了多功能信号源 相应的 ＣＰＣＩ功能板卡及其驱 动 软 件、配 置 管 理 软 件、 以 太 网 及 ＵＡＲＴ 信号源软件，进 而 实 现 了 能 够 模 拟 多 种 类 型 信 号 输 出的多功能信号源系统设计。
１ 系 统 总 体 设 计
多功能信号源硬件环境基于 ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ工控计算机，相 应的各功能板卡设计为３Ｕ ＣＰＣＩ结 构。 功 能 板 卡 包 括 １５５３ 信 号源板、４２９ 信 号 源 板、ＰＣＭ 信 号 源 板、 时 码 板， 分 别 实 现 １５５３信号、４２９信号、ＰＣＭ 信 号 的 模 拟 输 出， 实 现 ＧＰＳ 时 间 或时统时间的接收，可 使 用 ＧＰＳ 时 间 或 外 部 时 统 时 间 对 内 部 时间进行时间校正，并 且 可 输 出 ＩＲＩＧ－Ｂ 时 间 及 １ＰＰＳ 信 号。 利用应用软件设置相应板卡的数据格式及数据内容，通过应用 软件可以控制以上模拟数据独立输出和同时输出，系统组成如 图１所示。
计算 机 测 量 与 控 制 ．２０１６．２４（５） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
智能仪器与传感技术
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１６）０５ ０２９６ ０２ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１６．０５．０８１ 中图分类号：ＴＢ２２ 文献标识码：Ａ
收稿日期：２０１６ ０２ ０２； 修回日期：２０１６ ０３ ０７。 作者 简 介：宫 海 波 （１９８２ ），男，工 程 师，山 东 威 海 人，硕 士 研 究 生， 主要从事机载测试技术方向的研究。
图 １ 系 统 组 成 框 图
配置管理 软 件 可 设 置 ＰＣＭ 数 据、１５５３Ｂ 总 线 数 据、４２９ 总线数据、ＵＡＲＴ 总 线 数 据 及 以 太 网 数 据 的 数 据 包 格 式 定 义 和数据内容，可设 置 数 据 发 送 速 率、 发 送 间 隔、 单 次 发 送／循 环发送等。
２ 硬 件 设 计
多功能信号源的 硬 件 环 境 基 于 ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ工 控 计 算 机， ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ是 ＰＣＩ总线的电 气 和 软 件 标 准 加 欧 式 卡 的 工 业 组 装标准［６］。ＣＰＣＩ的优点 是 兼 顾 了 标 准 化、 高 速、 可 靠 性 三 方 面的考虑，因而广泛应用于工业和嵌入式领域。 ２１ 犆犘犝 板设计
关 键 词 ： 飞 行 试 验 ； 信 号 源 ；ＣＰＣＩ； 板 卡
犇犲狊犻犵狀狅犳犪 犕狌犾狋犻－犳狌狀犮狋犻狅狀犛犻犵狀犪犾犛狅狌狉犮犲犛狔狊狋犲犿
Ｇｏｎｇ Ｈａｉｂｏ，ＸｕＱｉａｎ，ＷａｎｇＫｕａｎ
（ＣｈｉｎｅｓｅＦｌｉｇｈｔＴｅｓｔＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ，Ｘｉａｎ ７１００８９，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｓｉｎｇｌｅｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｓｔ，ａｎｅｗｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｏｆ ｍｕｌｔｉ－ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅｓｙｓｔｅｍｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ， ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｂａｓｅｄｏｎ ＰＣＩＣｏｍｐａｃｔｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｏｎｔｒｏｌｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｔｈｅｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅｂｏａｒｄｏｆＣＰＣＩ３Ｕｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ห้องสมุดไป่ตู้ｎｄｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅｔｏａｄｏｐｔｍｏｄｕ ｌａｒｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｃａｎｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｕｔｐｕｔａｎｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｏｕｔｐｕｔｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｔｙｐｅ，ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｓｉｇｎａｌｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｕｓｅ，ａｎｄｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｄｅ ｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｆｌｉｇｈｔｔｅｓｔ；ｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅ；ＣＰＣＩ；ｂｏａｒｄ
一种多功能信号源系统设计
宫海波，徐 茜，王 宽
（中 国 飞 行 试 验 研 究 院 ， 西 安 ７１００８９）
摘要：针对单一信号源无法满足测试需求的现状，提出了一种新型多功能信号源系统设计方案；详细阐述了信号源系统的硬件及软 件设计，方案基于标准化、高速、可靠性三方面的考虑，硬件 环 境 基 于 ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ工 控 计 算 机， 设 计 了 ３Ｕ ＣＰＣＩ结 构 的 信 号 源 板 卡， 配套软件采取模块化设计；该方案可实现多类型、多通道的高精度、高可靠性信号的独立输出和同时输出；实验结果表明，该多功能信 号源系统稳定性好、可靠性高、使用便捷，满足设计需求。
０ 引 言
目前，我国航空事业正处于飞速发展的阶段，随着雷达、 通信及其他航电系统的不断发展，飞行试验对测试系统性能提 出了更高的要求。在测试设备研制、生产以及测试系统搭建的 过 程 中 ，多 功 能 信 号 源 的 研 究 受 到 普 遍 重 视 ， ［１３］ 信 号 源 在 很 大程度上影响并决定着系统的性能，多功能信号源对于提高整 个测试系统的研制效率以及各个测试设备工作的性能起到至关 重 要 的 作 用［４］。国 内 目 前 常 见 的 信 号 源 功 能 单 一［５］，无 法 满 足 目前测试需求，本文在此基础上提出了一种能够模拟产生多种 信号的多功能信号源。
系统基于 ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ工控计算机，设计了多功能信号源 相应的 ＣＰＣＩ功能板卡及其驱 动 软 件、配 置 管 理 软 件、 以 太 网 及 ＵＡＲＴ 信号源软件，进 而 实 现 了 能 够 模 拟 多 种 类 型 信 号 输 出的多功能信号源系统设计。
１ 系 统 总 体 设 计
多功能信号源硬件环境基于 ＣｏｍｐａｃｔＰＣＩ工控计算机，相 应的各功能板卡设计为３Ｕ ＣＰＣＩ结 构。 功 能 板 卡 包 括 １５５３ 信 号源板、４２９ 信 号 源 板、ＰＣＭ 信 号 源 板、 时 码 板， 分 别 实 现 １５５３信号、４２９信号、ＰＣＭ 信 号 的 模 拟 输 出， 实 现 ＧＰＳ 时 间 或时统时间的接收，可 使 用 ＧＰＳ 时 间 或 外 部 时 统 时 间 对 内 部 时间进行时间校正，并 且 可 输 出 ＩＲＩＧ－Ｂ 时 间 及 １ＰＰＳ 信 号。 利用应用软件设置相应板卡的数据格式及数据内容，通过应用 软件可以控制以上模拟数据独立输出和同时输出，系统组成如 图１所示。