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设计面向军用防御系统的高速数字测试

发布日期：2025/9/24来源：网络

Author(s):
Rabah Derradji - EDA Industries SRL 
F. Arcangeli - EDA Industries SRL
F. Magnino - EDA Industries SRL
L. Magni - EDA Industries SRL 
Industry:
Aerospace/Avionics, Semiconductor, Electronics, Government/Defense 
Products:
PXI-8176, High-Speed Digital I/O, LabVIEW 
The Challenge:
　　开发一个具有开放架构的高通道数数字测试系统，该系统可以利用现有的为传统数字仪器创建的数字测试模式。 
The Solution:
　　利用NI PXI硬件、高速数字I/O硬件和LabVIEW软件，创建一个具有LASAR导入功能的灵活数字测试系统。 
　　"利用LabVIEW的虚拟仪器系统功能，我们能够利用低成本的、开放的硬件，设计一个满足现时需求并提供扩展未来软硬件的灵活系统。"


　　军方对具有保障和可靠操作的可维护测试系统的需求持续增长。预算缩减、系统制造商与用户之间的距离增加和这些系统的长生命周期期望，都是驱动改进的必要性因素。制造商认识到这些挑战，并提供了专门设计的能够在现场进行调试和修复的系统。这些修复机器已经成为许多防御系统的关键组件。

　　SELEX 系统集成公司（以前为阿勒尼亚马可尼系统（AMS）公司）要求EDA 工业公司创建一个低成本的数字测试系统，以帮助现场修理和调试现有雷达系统。我们的系统设计旨在满足用户（这里是指雷达操作人员）以及制造商（SELEX 系统集成公司）的需求。

　　雷达操作人员需要自动修复、一个开放的可用于商业现场的硬件平台、维修成本的减少、对第三方依赖程度的降低。制造商要求我们的系统具有低维护成本以及采用来自数字仿真器工具现有测试模式（如LASAR 磁带文件）的能力。

NI LabVIEW 与PXI 硬件
　　我们选择来自NI的PXI平台作为我们数字测试解决方案的基础，并利用NI LabVIEW 创建定制的应用软件以满足SELEX 系统集成公司的所有需求。利用LabVIEW 的虚拟仪器系统功能，我们能够利用低成本的、开放的硬件，设计一个满足现时需求并提供扩展未来软硬件的灵活系统。
 
　　我们在该解决方案中采用的PXI 硬件包括一个NI PXI-8176 嵌入式控制器、15 个NI PXI-655x 高速数字波形发生器/ 分析仪（300个通道的容量）和一个通过GPIB 控制的可编程的电源供应单元。除了这些硬件外，我们创建了必要的机械工具，以及与这15 个高速数字模块接口的受测单元（UUT）适配板卡。利用PXI 内置的定时与同步的功能特性，我们方便地使用多个数字模块以实现高通道数。

支持现有测试模式需求的软件模块
　　我们创建了三个功能强大的软件模块（虚拟仪器），以满足我们对功能特性和与现有测试模式兼容的需求。第一个模块是一个LASAR转换程序模块，它将来自LASAR仿真环境的输出文件自动转换为HWS标准——一种与NI工具兼容的格式。下一个模块是通/断功能测试模块，它可以动态地或步进执行UUT 的测试规程。最后，我们创建的反向探测模块在故障发生时引导完成故障搜寻与修复过程的操作。

　　LASAR 转换程序模块自动将其他数字自动化测试设备所使用的现有测试信息（仿真器的输出）转换为适合我们的DTS-LASET 系统的格式。该模块的主要目标在于使得制造商和用户能够复用其传统测试设备的现有功能特性，特别是反向探测部分，以实现向新的数字测试系统转换所需成本最小化。

该转换规程包含下列关键条目：
● 从LASAR 环境中选择源文件（*.tap 文件）
● 生成转换程序配置文件
● 生成HWS 格式的测试模式（激励模式与期望模式）
● 生成DUT 数据库

通/ 断功能测试模块
　　通/ 断功能测试组件利用NI PXI-655x 数字波形发生器/ 分析仪，控制核心数字测试规程、激励模式的生成和响应数据的采集。该模块也负责比较所采集响应数据和期望数据。激励数据与期望的响应模式从转换程序模块的输出中导出。

通/ 断序列跟随这些基本步骤：
● 选择受测单元（UUT）
● 测试UUT
● 执行测试规程
● 显示所采集的响应模式并将其与期望响应比较

反向探测模块
　　当一个故障在通/ 断模块中注册时，反向探测模块引导用户完成故障搜寻与修复过程。该模块识别UUT 中的故障组件或连线。

　　利用来自板卡数据库的信息和内部节点（由转换程序模块提供）的模式数据，该模块中实现的算法引导用户完成故障搜寻规程。一个迭代算法详细研究UUT 的电气网络，以识别产生故障的组件或连线。

反向探测步骤为：
● 选择希望的测试选项
● 选择待调试与修复的故障线路（如果多于一条）
● 显示探测指令以引导用户
● 测试当前的内部节点

数字测试系统与LASAR 导入程序解决方案
　　我们利用NI 软硬件，为SELEX 系统集成公司（一家重要的欧洲国防合同商）创建了一个高性能、低成本的数字测试解决方案。我们在该系统的创建中并没有依赖订制硬件或引入高成本的通用测试设备。NI提供了创建与传统供应商的自动化数字测试设备相媲美的数字测试系统所需的必要工具。我们的解决方案节约了30%的时间，并获得了显著的性价比优势。


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