基于IEEE1232的模拟电路TPS自动生成系统开发

目前在模拟电路故障诊断及测试过程中存在两个问题：测试信号的连续性及容差特性造成的测试信号数量巨大,故障知识表示复杂,测试程序（Test Program,简称TP）的编写多用基于决策知识的人工生成方法。通过对IEEE1232标准的体系结构和诊断推理机要求的分析,论文对IEEEE1232模型体系进行扩充,提出一种包含特征提取技术和多种AI诊断方法的诊断知识库生成协议,设计并实现了符合1232标准知识库的TPS自动生成测试系统。提高了诊断知识的移植性,实现了TPS的自动生成。仿真结果证明了该方案的可行性     

网络化测试业务流建模研究

针对如何准确地刻画和描述网络化测试程序请求行为的问题,建立了网络化测试业务流模型;在分析LXI测试系统通信协议和测试程序的基础上,明确了测试业务数据的结构、种类及各类数据的到达特点,然后以此为基础,对各类业务数据分别建立了到达模型,并提出了模型参数估计的方法,最后利用OPNET实现了测试业务流的模拟,验证实验结果表明该模型正确;该模型为进一步研究测试业务特性和系统实时性能分析评价奠定基础。     

VXI总线多通道压力传感器仿真模块设计与实现

某型发动机系统主要由综控器、传感器、电机泵、电磁阀等部件组成,综控器是整个系统的核心控制部件,为测试综控器的性能是否符合要求,需要为综控器提供各种工况下的传感器（主要为压力传感器）数据进行仿真试验。采用真实的压力传感器开展上述工作,一方面需要构建复杂的工作环境,难度大、数据精确度难以保证,另一方面地面环境下的传感器信号变化难以实时调整,难以满足数据快速变化的需要。基于以上因素考虑,给出了一种基于VXI总线的多通道压力传感器仿真模块的设计方法,模块共有24路压力传感器电路,每路独立配置输出。模块以“VXI总线接口电路 VXI总线功能电路”的结构进行布局,VXI总线接口电路主要包括“CPLD 双口RAM”,对VXI总线指令进行解释、译码;VXI总线功能电路主要包括“96系列单片机 DA输出电路 两线压力传感器电路”,完成对真实传感器输出信号的电气特性仿真模拟。模块的驱动程序在Lab Windows/CVI6.0的环境下编制,供用户进行程序调用和快速操作使用。该模块已在VXI总线测试系统中得到应用,实际情况表明,模块的输出精度高、信号调整方便、响应快,满足了综控器仿真深度测试的要求。     

基于GA特征选择和BP神经网络的模拟电路故障检测

针对模拟电路故障检测中存在测试节点数较多的问题,提出遗传算法与BP神经网络相结合的方法;利用遗传算法的全局、并行寻优能力对模拟电路的系统特征进行优化选择,从而减少BP神经网络输入层节点数;用MATLAB软件对仿真实例数据进行编程实验,直接使用BP神经网络,检测率为66.7%,采用遗传算法与BP神经网络结合的方法,检测率可为100%;结果表明,相对于传统的BP神经网络方法,该方法提高了模拟电路故障检测的平均正确率。     

基于USB总线的机载多脉冲激光雷达产品测试系统研制

针对现有的机载激光雷达产品测试系统不能模拟特定信噪比,且系统使用复杂的问题,开发了基于USB总线的机载多脉冲激光雷达产品测试系统;测控软件可以设定信噪比、脉冲幅值、脉冲周期等参数,并根据静态测距和动态测距的实际需要,生成静态和动态模拟数据;另外,测试系统还能够采集外场数据,并在测控计算机上存储和分析;采集和生成的数据经过USB总线发送给基于FPGA+高速D/A转换器架构的数据转换器,再输出给激光雷达产品,保证了数据传输的高速性和灵活性;经过测试表明,信噪比在3~9的情况下,产生回波信号的距离误差控制在1%以内,信号幅值误差控制在0.5%以内;测试系统的各项指标都满足实际需要,为激光雷达产品调试提供了良好的模拟仿真平台。     

载人航天器自动化测试系统设计与应用

针对现有航天器测试不具备流程化、自动化程控的问题,提出了一种载人航天器自动化测试系统。该系统以测试项目模块化思想为依托,提供了测试子项目设计平台,自动生成测试程序、测试细则文档,自动执行测试程序并实现无人值守,在出现异常时根据程序设计自主跳转或等待人工决策,实时记录测试过程信息,测试结束后自动生成测试报表并评估当前测试是否有效通过。对系统方案、接口方式、部署及管理模式进行了分析,通过型号测试进行了试验验证,该系统实现了测试各阶段流程化、自动化程控,提高了测试效率。     

面向船舶软件的仿真测试平台研究

软件仿真测试是嵌入式软件黑盒测试领域行之有效且具有广泛应用前景的方法,为解决船舶软件利用仿真测试环境进行自动化测试问题,本文分析了舰船作战指挥控制系统中的嵌入式软件的交联环境,研究了软件测试交联环境协同管理技术;利用将测试模型转化为XML文件并解析驱动的方法实现测试用例的自动执行;对仿真测试中数据类别分析,提出了测试数据的自动收集与分析技术。设计并开发了舰船嵌入式软件仿真测试系统,有效提高了船舶软件测试效率和测试准确性。     

数字IO电路板的嵌入式测试性设计方案

近年来,随着DSP、FPGA等大规模集成电路的发展,电子系统的性能也在大大提高,但同时给电子系统带来了新的测试和故障诊断问题;为了解决电路板快速诊断维修问题,嵌入式测试正以全新的概念成为板级电路测试的研究方向;文中从嵌入式测试的基本概念出发,介绍了嵌入式边界扫描、非侵入式测试等先进的板级嵌入式测试技术,并阐述了模拟嵌入式测试性设计的难点和基础电路原则,同时给出了基于FPGA的嵌入式测试控制器设计方案;然后,面向数字IO电路板,针对其关键功能电路展开嵌入式测试性设计,简要说明了测试程序的开发与下载;根据测试验证结果,嵌入式测试性设计可以增强测试自动化、提高测试效率,从而能够更好地降低产品整个寿命周期的测试维修成本。     

ATML测试资源与测试需求自动匹配方法研究

基于ATML测试描述文档自动生成测试程序过程中,关键是实现测试资源与测试需求的自动匹配。首先对ATML测试描述文档中测试能力、测试需求、开关、端口、能力与资源的映射等基本数据元素的表示方法进行分析研究,定义了与其对应的C 数据类型。然后在研究图论相关理论的基础上,分析了描述文档中测试路径的表示方法,确定了采用邻接矩阵表示测试路径的方法。最后,在以上研究的基础上,提出了以稀疏矩阵和单链表为基础的测试能力与测试需求匹配算法,实现了测试能力与测试需求的自动匹配。该算法在实际测试程序开发中得到了应用,结果表明该算法能够实现基于ATML描述文档的测试资源与测试需求自动匹配,并能极大提供测试程序开发效率。     

光伏组件测试仪的光辐照度不均匀性检验系统的研究和设计

通过对传统光伏组件测试设备检验方式的分析,提出了一种一次闪光就能够完成对测试仪工作平面辐照不均匀性测试的方法,在设计中充分使用了国际知名公司新生产的元器件,设计了信号调理电路和数据采集电路,电路设计简单,成本低廉易于实现,采集精度符合设计要求。并编写了上位机的测试程序,对辐照不均匀性测试进行了验证,结果表明测试工艺简单,数据可靠,生产效率高。     

基于虚拟仪器测试环境的自动测试程序设计

现代军事装备大量采用了超大规模集成电路,传统功能测试方法难以为继,如何解决超大规模集成电路的测试问题,对现代军事装备的维修保障具有重要意义;针对此类问题,基于虚拟仪器测试环境,以边界扫描测试为主,以少量功能测试为辅,设计开发了某型电路板的测试程序,解决了总线竞争、Flash测试和数/模器件测试等问题,通过多次模拟试验,定位了故障节点,证明了该测试程序故障覆盖率高、测试速度快以及诊断精度高,实现了被测板超大规模集成电路的测试,为同类板件测试程序的开发提供了参考,具有一定的军事和经济效益。     

基于节点导纳矩阵的模拟电路故障诊断

针对模拟电路故障诊断中的容差问题,提出了基于节点导纳矩阵(NAM)的模拟电路故障诊断方法。该方法以NAM为基础,提取被测电路(CUT)的故障特征向量。测试前,用仿真的方法生成被测电路中某一故障对应的故障样本子集,所有类别的故障样本子集构成故障样本集。测试时,测量被测电路的故障特征向量,并根据其与故障样本集中样本的相似性来判断电路发生的故障类型。由于电路的NAM对元件容差不敏感,所以可以很好地克服模拟电路故障诊断中的容差问题。实验结果证明了该方法的有效性。     

某机载惯导设备原位测试仪设计

针对某机载惯导设备在外场的测试需求,设计了以PC-104为显示、控制和数据处理核心,并扩展程控数字表、多通道矩阵板,构建了原位测试仪的硬件电路。根据系统的功能要求和硬件电路特性,利用LabWindows/CVI虚拟仪器平台编制了人机接口界面和测试程序,控制硬件电路对某惯导设备的静态电阻和在线电压进行测试,并接收、分析、处理惯导原位工作时输出的实时串行数据,完成对惯导设备的静态测试和动态性能监测,实现对某机载惯导设备原位测试过程的自动化和测试结果管理的智能化,提高了测试效率和测试精度。该仪器通过改变或控制测试仪器的类别,可实现对多路信号多种性能指标的测试。应用结果表明,该测试仪具有性能稳定、操作简便、应用领域广、通用性强等特点。     

复杂模拟电路知识表示的关键技术研究

在装备中应用复杂模拟和数模混合电路,可大幅度提升装备性能,但同时对电路故障诊断提出了更高的要求;研究故障特征优选、测试节点优化等关键技术,实现了最优测试点集构造和基于故障特征提取的知识表示自动生成功能,可有效解决当前模拟和数模电路故障诊断存在的问题,提高故障诊断效率;采用典型装备电路的试验验证,实现了多类型知识表示的生成,并且所构造最优测试点集数量为全部测试点的32%,试验表明,所述技术具有很好的实用与推广价值。     

高功率微波效应的多层次多物理场协同算法

针对半导体器件、电路、电子系统的高功率微波效应,提出了一套全新的多层次多物理场协同计算方法。该算法基于半导体器件的物理结构模型,联立并求解由电磁场、半导体物理和热力学方程构成的多物理场方程组,实现了器件级高功率微波效应的仿真;通过器件多物理场仿真和电路仿真的协同计算完成电路级效应仿真;最后进行电路效应和电磁环境的协同计算,获取由多个电路、外壳封装、孔缝和线缆等组成的电子系统的高功率微波效应数据。介绍了该算法的原理和流程,以商业PIN二极管为例,计算了该器件及组成限幅器电路的温度效应、正向恢复特性、半封闭腔体内空间微波辐射等效应,通过与实验测试的对比验证了算法的正确性,同时对效应现象给出了物理机理解释。     

FAIR项目Super-FRS超导二极磁铁测试线圈的三维失超数值模拟

国际反质子与离子研究装置(FAIR)项目中的Super-FRS超导二极磁铁是一个大型温铁结构的超导磁体,由中国负责设计、研制和测试。为了研究超导线圈的性能和其设计的可靠性,前期研制了一个测试线圈。建立了一个基于ANSYS和OPERA 3D的三维失超模型,不仅将模拟结果和实验数据进行对比,更可以获得失超过程的更多细节。模型将环氧浸渍的超导线圈简化为各项异性连续介质。将ANSYS求解器用于瞬态传热过程的分析,OPERA 3D用于磁场计算,并采用ANSYS脚本语言（APDL）进行焦耳热的计算和保护电路方程的求解。模拟得到了温度、电压、电流随时间的变化曲线和失超传播过程。最后将模拟结果和测试线圈的测试结果进行了比较。     

一种双路矢量合成式毫米波预失真线性化器

针对目前行波管放大器模拟预失真技术中存在的幅度和相位特性关联性强的问题,提出一种双路矢量合成式预失真器。该预失真器由90°电桥、模拟电调衰减器和反射式二极管预失真电路构成。根据理论分析和ADS软件仿真结果加工了实际电路并进行测试。实测结果表明:在工作频率29~31GHz和额定输入功率区间内,该电路可实现与行波管特性相反的预失真性能;合理调整两支路偏置电压,可实现相位扩张改变30°,而增益扩张变化量小于1dB的性能,有效减小了模拟预失真器幅度和相位特性的关联性。     

机载机电公共设备自动化测试技术研究

为研究机载机电公共设备装机后的电缆导通特性、配电功率装置供电功能、传感器性能、综合管理计算机与其它相关系统通信状态的自动化测试技术,设计了一套地面测试用途的测试系统。首先明确了测试对象和测试项目,而后设计了硬件测试环境及其与机载设备交联的电缆,基于LabWindows/CVI开发了软件测试程序,将硬件与软件集成并测试,最后进行了应用。结果表明,设计的测试系统能够对机电公共设备进行全面自动化测试,准确给出测试结果并生成报告,具有应用推广价值。     

电路实验评价方式改革的探索

以模拟电路实验教学为例,构建软硬件设计实验平台,采用了软件仿真与实验数据监管,就电路实验评价方式的改革进行了探索,构建了电路实验自动评价系统。     

基于51单片机的边界扫描控制器的设计与实现

为提高现代军事装备的故障检测能力,运用VC++软件编辑控制界面,设计并制作了一种基于51系列单片机的边界扫描控制器;该控制器由USB转串口电路和单片机构成,结构简单、通用性强且成本低廉;将PC机发送的测试指令或数据进行USB与JTAG协议转换,产生符合IEEE1149.1标准的JTAG总线信号;以EPM7128芯片为测试对象,注入JTAG信号并采集测试响应,实现了对基于测试芯片硬件电路的故障检测;测试结果表明:设计的边界扫描控制器可实现对单芯片和芯片级联的边界扫描状态的控制,能避开可编程芯片的内部逻辑程序控制,完成对可编程芯片及其外围电路的故障检测。