[发明专利]基于以太网的卫星电性能测试信号源及测试信号生成方法

说明书

基于以太网的卫星电性能测试信号源及测试信号生成方法，涉及卫星设备批量产线的测试领域。解决现有PXI信号源板卡在的整星级电能综合测试过程中测试数据的传输速率较低、输出传输吞吐量及数据存储容量较小以及无法适应需求多变的多通道用户自定义波形的输出问题。本发明采用微控制器MCU、百兆以太网PHY芯片、译码及隔离电路来对N个4通道并行DAC分时控制，N个4通道并行DAC共用微控制器MCU的并行接口，用于并行传输每个4通道并行DAC不同通道的数据信号；译码及隔离电路中的译码部分用于对相应的4通道并行DAC进行选通及隔离。本发明主要用于生成现的用户自定义的各路电量输出直流电压值和各类型波形。

技术领域

本发明涉及卫星设备批量产线的测试领域。

背景技术

对于卫星设备的电性能测试，一般使用由专用的PXI信号源板卡通过内部同步RS-485通信总线，连接至整星测试系统的主控模块上。在整星测试系统工作时，主控计算机通过内部RS-485总线向专用PXI信号源板卡发送工作参数，PXI信号源板卡利用工作参数对外输出测试系统所需要的各种波形，包括直流信号、正弦波、方波以及三角波等波形。随着近年来低轨宽带互联网卫星的大量应用，其分系统测试、整星级综合测试对信号源的功能需求随之提高，传统的PXI信号源板卡逐渐无法适应目前整星级综合测试的快速配置、配置数据的大容量存储、用户自定义波形多路同时输出等需求。

一方面传统专用PXI信号源板卡和主控计算机之间采用同步RS-485总线进行数据通讯，其数据信号采用差分传输方式，具有一定的抗干扰能力。但由于其采用半双工通讯方式，总线上在任意时刻只能有一个发送器发送数据，同时由于其最高通信速率为10Mb/s，只有在极短的传输距离下才能获得最高速率传输，一般常用传输速率仅为2Mb/s。

另一方面传统专用PXI信号源板卡上外部存储器件多采用NorFlash作为数据存储器件，同时使程序直接运行在NorFlash中，其优点是传输效率很高，不必把把代码读到硬件系统的SRAM中。当1～4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是其存储容量较小，很低的写入和擦除速度大大影响了整个板卡的数据量吞吐性能。

第三点传统专用PXI信号源板卡多采用FPGA和多通道串行输入DAC控制器来输出信号源，每次板卡工作前，需要通过RS-485总线重新加载FPGA的配置参数，然后输出固定的电压量供整星测试系统测试。随着测试通道数目的增多和用户自定义波形频率分量的增多，幅度跨度较大，传统专用PXI信号源板卡的低通信速率及低数据吞吐量限制了其在整星级综合测试的大量应用。

因此，综上三个方面，在低轨宽带互联网卫星的整星级电能综合测试过程中，传统专用PXI信号源板卡需要在其测试数据的传输速率、输出传输吞吐量及数据存储容量以及适应需求多变的多通道用户自定义波形输出等三个方面做出相应的改进，才能更好的满足用户需求，为整星环境试验测试和整星出厂快速测试提供更好保障。

发明内容

本发明目的是为了解决现有PXI信号源板卡在的整星级电能综合测试过程中测试数据的传输速率较低、输出传输吞吐量及数据存储容量较小以及无法适应需求多变的多通道用户自定义波形(如模拟过载信号、目标参数准备完成信号、触发脉冲测试信号)的输出问题，本发明提供了一种基于以太网的卫星电性能测试信号源及测试信号生成方法，来满足当前整星环境试验测试和整星出厂快速测试环境中对测试信号源提出的新需求。

基于以太网的卫星电性能测试信号源，包括供电模块、微控制器MCU、译码及隔离电路、N个4通道并行DAC、N个高压运放电路、大容量存储器、百兆以太网PHY芯片、百兆以太网变压器和板间连接器；其中，百兆以太网PHY芯片和百兆以太网变压器构成以太网络传输单元，百兆以太网变压器的第一数据通信接口与板间连接器连接；

百兆以太网变压器的第二数据通信接口与百兆以太网PHY芯片的第一数据通信接口，百兆以太网PHY芯片的第二数据通信接口与微控制器MCU的RMII接口连接；