多总线平台一体化测试系统时钟同步和触发设计

随着现代被测对象复杂性的增加以及单一接口形式测试总线产品种类的限制,大多情况下必须要构建多总线平台一体化测试系统;然而不同接口形式的测试设备时钟同步和触发机制不同,多总线平台一体化过程中时钟同步和触发的统一是必须要考虑的问题;在提出了基于硬线的方式、基于PTP的方式以及混合方式三种时钟同步和触发设计的同时,以在研项目硬件设备为平台,对其性能进行了测试;结果显示,方案不同同步精度不同,基于硬线和PTP的方式最大同步偏差分别为50ns和523ns,可适用于不同的测试场景.     

基于网络技术的混合总线测试系统设计

针对武器装备试验测试设备采用单总线测试平台软硬件结构复杂、难以提高性能的问题,提出了基于网络技术的混合总线测试系统设计方法;详细介绍了PXI总线测试节点和非电量测量节点硬件组成,简要介绍了系统软件结构与功能,测试节点仪器功能与应用软件按模块形式编写,根据被测参数种类和监测点数量确定系统规模,通过配置仪器驱动程序并调用仪器功能与应用软件模块构成自动测试系统(ATS);采用混合总线结构不需重新设计整个系统,整合了单台测试设备功能,提升了对新型号武器装备的适应能力。     

基于LXI仪器总线的分布式测试系统

LXI仪器总线是继GPIB、VXI、PXI仪器总线之后的、新一代基于以太网络LAN的总线技术,适用于自动测试系统的模块化仪器平台标准;文章在论述仪器总线发展、LXI总线系统结构和主要特点的基础上,给出了一种基于LXI仪器总线的分布式测试系统的系统总体结构,并对网络消息触发,IEEE1588时钟同步触发和LXI触发总线三种不同的同步测试策略进行了比较和分析,可以根据测试对象的远近、分散程度进行合适选择.     

基于WLAN的分布式混合总线ATS设计与实现

复杂电子装备通用化、大型化、环境特殊化的特点和新型装备与原有系统叠加组合使用现象日益突出;为应对设备保障灵活化、分布式、组合使用的通用性要求,将网络测试技术、混合总线技术和模块化测试单元组合应用于电子设备不同测试环境内的保障测试项目,通过研究分布式自动测试系统构建过程中所涉及的测试设备组网、混合总线仪器控制等关键技术,提出了基于WLAN的分布式ATS测试方案,通过无线总线桥的设计使用,整合GPIB、VXI、RS232/429和LXI模块化总线测试设备,实现了测试网络根据需求可选择、可重组、分布式,测试设备模块化、体积小、便携通用的设计要求;经实际使用证明能有效提高测试效率,满足多型电子装备多级保障测试需要.     

基于LXI总线的时钟精确同步软件技术的实现

根据LXI（LAN based Extensions for Instrumentation）总线技术的特点,分析基于LXI总线的网络化测试系统的体系结构,研究基于LXI时钟同步的网络化测试设备的时钟精确同步技术,基于TCP/UDP协议,讨论基于LXI总线的B类仪器的IEEE1588网络时钟同步协议的软件实现方法。结果表明,对于LXI的B类测试设备,采用纯软件的方法实现测试设备之间的时钟同步,可达到亚微秒级的同步精度。     

固体火箭发动机地面试验设备集成软件设计

针对目前固体火箭发动机地面点火试验所需采集设备多而杂、采集数据格式不同、入库困难、存放分散等现象,开发了一套操作方便、功能强大的试验设备集成软件;该软件采用混合总线的平台技术、基于IEEE 1588协议的时钟同步技术和基于分布式结构的测控技术等创新技术,通过控制软件的外部接口,对试验设备进行控制、信号传输和数据传输,实现各种采集设备的远程控制、远程监控、试验数据的自动收集、试验现场的远程发布等;提高了发动机综合试验水平.     

混合时钟同步技术在船舶电力系统同步相量测量中的应用研究

针对船舶电力系统相对于陆地广域电力系统的不同特性,分析传统时钟同步方法对于船舶同步向量测量单元(SPMU)的局限性,采用一种基于IEEE1588协议的卫星时钟同步与局域网时钟同步相结合的混合时钟同步技术实现SPMU的时钟同步,通过实验对同步偏差性能进行测试,结果表明时钟同步偏差维持在±500ns以内,可以满足电力系统对电力参数测量的同步精度要求。     

基于IEEE1588协议时钟同步精度影响因素的研究

随着分布式测试技术的快速发展,对地理位置分散的测试设备协同完成测试任务的需求也越来越大,而设备之间的时钟同步精度成为制约测试效果的关键因素;为了对时钟同步精度的影响因素进行研究,提出了基于IEEE1588协议的网络时钟同步实现方案;首先对IEEE1588基本原理进行分析,然后提出了IEEE1588协议的实现方案,最后搭建实验平台对影响同步精度的因素进行研究;研究结果表明,同步间隔和网络拓扑结构影响时钟同步精度的两个主要因素。     

网络化测试系统的时钟同步方法研究

时钟同步是网络化测试系统中关键问题之一;设计一种新型的软件同步方法,实现了局域网范围内网络化测试设备间的时钟同步;这种时钟同步方法中,从时钟向主时钟发送同步消息,主时钟对接收到从时钟的同步请求消息进行处理,并根据从时钟是否失去同步而采取相应措施;此种为网络化测试系统的时钟同步提供了一种解决方案,在8个测试单元机以2秒为同步周期进行测试时,时钟同步精度可以达到50μs,具有一定的实用性和推广价值。     

基于云测试的自动测试系统体系架构研究

为了解决面临保障任务时,我军现有保障设备对武器装备故障检测周期过长以及测试资源在测试周期中被单个故障装备长时间占用的问题,对基于云测试(cloud testing)的自动测试系统(ATS,automatic test system)的体系架构进行了研究;以软件可移植性、硬件可互换性和系统互操作性为设计原则,对面向信号测试领域的云测试系统的体系架构进行了分析;在充分研究现有ATS的体系架构及其存在的突出问题的基础上,提出了基于云测试的ATS的软、硬件模型;为构建基于云测试的自动测试系统的开发和相关关键技术的研究提供了以有益的借鉴并打下了坚实的基础.     

嵌入式设备的精确时钟同步技术的研究与实现

为解决工业以太网中嵌入式设备之间时钟同步能力不足的问题,提出了IEEE1588协议在嵌入式设备中的应用方案。基于STM32F207IG处理器和ucos-II操作系统软硬件平台,首先移植并修改LwIP协议使其兼容IEEE 1588协议,然后配置系统时间校准模式,将捕获的时间戳以增强型描述符的形式交于应用层进行时钟校正,采用频率漂移校正算法解决从时钟频率漂移的问题,使用秒脉冲信号测试时钟同步。实验测试表明,时钟同步精度约200 ns,满足了大部分工业以太网的需求。     

EPA最佳主时钟的控制算法研究

为满足EPA网络时间同步的高精度要求，建立了一种二维模糊控制器来确定设备自身时钟的优劣层次，系统采用公平竞争的方法从众多现场设备中快速、准确地决策一个时钟性能最好的设备作为EPA系统的最佳主时钟，保证了系统运行的稳定性，降低了本地时钟的波动，使现场设备的时钟同步精度提高到50μs。     

分布式测试系统时间同步技术的研究

分布式测试系统是集计算机控制技术、网络通信技术与多传感器信息融合技术于一体的复杂测控系统;与独立测试系统不同,在网络化分布式测试系统中,各测试装置需按通信协议与网关节点通信以完成相应的测试;不同测试装置在接收网关节点发出的信号时,由于传输距离不同会引起时延差;如果系统中的各个测试装置不具备统一的时间基准,那么得到的测试数据因为时钟差异将无法反映出信息的真实情况;因此,整个网络中所有测试装置需要保持时间同步;针对分布式测试系统时间同步的需求,对信号传输过程中的时延问题进行了研究,提出了一种基于FPGA的时延测量方法,对这种软硬件结合时延测量方法的实现原理进行了详细阐述,并进行了功能仿真及试验验证。     

基于CAN总线的时钟同步机制研究

作为一种典型的多主系统,CAN总线具有高实时性特点,在应用中,需要根据实际系统的要求选定恰当的调度算法,满足其消息传输的实时性要求。在CAN总线中有效地实施调度算法,必须提供高精度的时钟同步机制。在此基础上,分析了如何把“后期协商”时钟同步算法应用于CAN总线,设计了一种改进的容错性“后期协商”同步算法,提供了高精度的时钟同步机制,实现了在CAN总线中有效地实施调度算法,提供了一定的容错能力,减少同步开销。     

基于GPS的无线传感器网络时间同步技术

在无线传感器网络测试系统中,为了对测试对象进行准确的测试,时间同步技术至关重要。根据GPS授时原理,提出了利用GPS秒脉冲对同步控制系统进行触发,并无线广播同步触发信号,同时,各传感器节点通过接收同步触发信号,进行时钟同步触发、时钟校准,以及对测试事件触发的同步采集。通过验证,各传感器节点之间的事件同步触发误差为1μs左右,并具有很高的可靠性,可广泛应用于航空、航海等工程测试领域。     

电网时钟系统的北斗/GPS双模同步技术研究

现代电力系统覆盖范围广,各种系统和自动化装置都要求严格的时钟同步;目前应用于我国电网中的时间同步技术主要是基于美国全球定位系统(GPS)的卫星授时;从电网的安全性和稳定性出发,对基于北斗/GPS双模授时的时间同步技术进行了研究,设计了采用多同步源自适应同步技术,北斗、GPS和本地高稳恒温晶体振荡器(OCXO)互为热备的时间同步系统;该系统时间同步精度优于±0.1μs,守时精度优于1 μs/min,符合电网时间同步系统技术要求,具有一定的实用价值和推广应用价值.     

一种无线传感网中微秒级时钟同步设计

基于IEEE 1588时钟同步原理的思想,提出了一种星形无线传感网中各节点的时钟同步方法,具体介绍了两节点间同步过程的实现原理,分析了影响同步精度的关键因素,在此基础上设计了一种以物理层时间戳标记为关键技术的实现方式。利用FPGA和无线模块nRF24L01构建了系统的测试平台,通过对测试结果的分析得出时钟同步精度可以达到1 μs,总体设计简单并具有较高的实用价值。     

普通交换机在IEEE1588时钟同步系统中的应用

探讨了在通信网络结构相对简单的分布式测控系统中,采用普通以太网交换机实现IEEE1588时钟同步应用方案。通过大量的实验数据来分析IEEE1588系统中使用普通交换机所导致的同步报文延迟对于时钟同步精度的影响,以及使用不同性能交换机的IEEE1588系统所能够实现的时钟同步效果。研究结果表明,在主从时钟节点通过交换机直接连接以及网络流量很小的情况下,仍可以实现微秒级的时钟同步精度,由此验证了普通交换机的可行性。本文的工作可以为IEEE1588协议在分布式测控系统中的进一步推广普及提供参考依据。     

基于SNTP同步模型的时钟同步系统

使用ORBUS作为开发平台,以CORBA时间服务的已有同步模型作为开发基础,试图在局域网内实现时钟同步系统.在分析影响同步精度和系统性能因素的基础上,设计并实现了SNTP同步模型.在局域网环境中的系统测试表明,时钟同步系统可将同步时间误差范围由原来的5毫秒缩短至1毫秒以内,达到了系统的预期设计要求.