[发明专利]基于PXI/PCI总线的测试信号源设备间远程同步设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种设备间远程同步方法，具体是一种基于PXI/PCI总线的测试信号源设备间远程同步设备及方法。

背景技术

在自旋气象卫星进行星地大回路成像测试过程中，当星上扫描同步器被置为“地中”信号为扫描控制时序基准时，要求地面模拟原始云图的云图基准源设备送给卫星的阶梯波信号与姿控站设备输出地球波信号间保持严格相位同步，保证相位差恒定。这主要是由于：每个信号周期的阶梯波信号均代表构成一幅云图的2500行的每个扫描行数据，只有每个代表扫描行数据的阶梯波信号与地中信号在每个信号周期均保持恒定的相位关系，星上探测系统才能以固定的间隔输出原始云图数据，才能最终保证云图扫描线的起始位置不发生错位，输出正确的模拟云图。由于云图基准源送出的阶梯波信号直接送入卫星探测系统的前端放大器，要求其信号中包含的干扰信号尽可能少，所以该设备距离卫星很近，且通过同轴电缆将信号送入星上，而与之同步的姿控站设备被设置于卫星测试间，两者相距超过50米，两设备间需要通过同步电缆连接，实现同步。

按照PXI/PCI设备提供的标准同步机制，主要是将需要同步的两台设备中的一台设备的时钟基准信号通过机箱背板或外部连线导入到其他模拟输出卡或其他PXI机箱中，这种同步机制，只能实现在同一个PXI控制机箱内模拟输出卡之间的同步，或者距离较短的设备间同步。对于长距离的同步，由于时钟信号一般频率均在MHz以上，通过长线传输以后，时钟脉冲的失真很大，致使远程设备无法使用该时钟信号作为其外部时钟信号工作，同步无法实现。如果降低长线上时钟脉冲信号的频率，即使信号可以较好的传到远端信号源设备，但由于时钟频率降低，致使远端信号源设备输出信号的采样数必然减少，输出信号的精度将大打折扣。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种基于PXI/PCI总线的测试信号源设备间远程同步设备及方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种基于PXI/PCI总线的测试信号源设备间远程同步设备，包括用于同步的近端信号源设备和远端信号源设备，所述近端信号源设备和远端信号源设备之间通过信号连接；

优选地，所述近端信号源设备和远端信号源设备均为采用标准PXI/PCI总线接口形式的虚拟仪器设备；

优选地，所述近端信号源设备和远端信号源设备均设有用于本地信号输出的标准PXI或PCI总线接口模拟输出卡；

优选地，所述远端信号源设备的模拟输出卡上设有用于产生高频率采样脉冲的计数器模块或配置有通用计数器卡。

优选地，所述计数器模块为模拟输出卡板载通用计数器或单独配置的计数器卡；所述计数器采用远端信号源设备板载时钟信号作为计数器计数时钟信号。

优选地，所述PXI/PCI总线宽度为32位，工作电压为3.3V/5.5V，频率为33MHz/66MHz，模拟输出卡与主控计算机CPU总线间的通讯通过PCI桥路实现，所述模拟输出卡设有板载FIFO缓存器，并支持DMA传输模式。

优选地，所述模拟输出卡支持信号采样频率大于200KHz，采样精度不小于12bit，输出电压范围为-10V~+10V。

一种基于PXI/PCI总线的测试信号源设备间远程同步设备的同步方法，包括以下步骤：

第一步，根据近端信号源设备和远端信号源设备间的距离和同步传输线周边电磁环境选择合适的同步信号传输线类型；

第二步，近端信号源设备通过编程调用PXI/PCI接口的模拟输出卡驱动程序控制其输出近端信号源所需信号，同时输出一路与近端输出信号频率相差整数倍的低频同步脉冲信号；

第三步，远端信号源设备以长线传输来的同步信号为外部触发源通过模拟输出卡上的计数器或单独配置的计数器卡，通过模拟输出卡或计数器卡驱动程序配置计数器工作于脉冲生成模式；生成本地的模拟输出卡所需的高频率采样脉冲信号；

第四步，近端信号源设备送入的同步信号每个周期触发一次计数器模块的脉冲输出，从而保证在信号周期内，远端和近端同步一次，使双方D/A转换后输出的信号频率一致、相位差恒定，实现测试信号源设备间的远程同步。

优选地，所述第一步中同步信号传输线类型的选择原则为：小于50米的距离选择平行传输线或双绞线；小于100米的距离选择双绞传输线或同轴屏蔽线；大于100米且小于200米的距离使用同轴屏蔽线；所述传输线类型以测试脉冲信号通过传输线后的失真度确定；所述第三步中触所述发方式为外部触发，触发源为长线传输来的同步脉冲信号。

优选地，所述第二步中进行近端信号源设备程序设计过程包括如下步骤：