[發明專利]一種無線分布式自動測試系統

無效

• 申請號: 201010613259.5
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102122995A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 秦紅磊;邱長泉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04L7/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李新華

技術領域

本發明涉及一種無線分布式自動測試系統(Wireless?Distributed?Automatic?Test?System，WDATS)實現方法，屬于測試測量技術領域。

背景技術

測試和測量是人類認識客觀事物最基本的方法，針對如下被測對象(Under?Unit?Test，UUT)或環境：1)現場環境的限制使得系統布線無法實現的情況，如樓宇、墻體的阻斷等；2)UUT具備運動性或處于移動狀態；3)完全封閉的UUT，如全功能高速試驗動車組檢測系統等，必須要構建WDATS。現有的與WDATS相似的測試系統，其無線通信平臺主要基于Bluetooth、GPRS、ZigBee、PDA等，傳輸速率很低(Bluetooth?v2.0的最大數據傳輸速率為3Mbps、ZigBee為250Kbps、GPRS為117Kbps)，且不具有時鐘同步能力或時鐘同步精度很低，同時都不涉及觸發同步機制，測試能力較弱，不能完成復雜的測試任務和流程。因此有必要開發一種傳輸速率較高、時鐘同步精度高且具備觸發同步能力的基于無線通信平臺的測試系統。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提出了一種無線分布式自動測試系統，具備傳輸速率較高、時鐘同步精度高的特點且具備觸發同步能力，可以完成復雜的測試任務和流程。

本發明的技術解決方案：一種無線分布式自動測試系統由計算機(通常為1臺)、WLXI(Wirel?ess?Local?eXtension?Instrument)總線、WLXI儀器(若干)等構成。

所述的計算機，是WLXI儀器的控制中樞。計算機支持IEEE?802.11n協議和WLXI總線，并可通過WLXI總線實現對WLXI儀器的查詢、管理等操作，還可根據具體的UUT編寫、調試、執行相應的測試程序實現特定的測試功能。

所述的WLXI總線，是計算機與WLXI儀器、WLXI儀器與WLXI儀器之間的通信平臺。與LXI總線類似，WLXI總線基于WLAN擴展而成，并增加了基于卡爾曼(Kalman)濾波的IEEE?1588時鐘同步協議和觸發同步功能，同時定義了儀器間通信的報文格式。其中，基于Kalman濾波的IEEE?1588時鐘同步協議實現WLXI儀器間的時鐘同步功能，屬于節點層同步，保證系統內所有WLXI儀器的動作基于相同的時基；觸發同步實現WLXI儀器具體動作的同步，具備基于消息的觸發、基于時間的觸發等兩種方式，屬于任務層同步，如兩臺WLXI儀器同時開始測量，其中基于消息的觸發方式是所有WLXI儀器必備的能力，而基于時間的觸發只有符合LXI?A類、B類規范的儀器支持；而報文格式定義在IEEE802.11協議報文的基礎上，定義了半波探測、域名、事件ID、隊列數、時間戳、IEEE?1588時間、標志字、數據等。對WLXI報文定義的各個字段的說明如下：半波探測字段用于判斷數據包的有效性；域名字段用于用戶定義儀器所屬域名；事件ID字段表示WLXI總線中的事件名；隊列數字段表示每個WLXI儀器內部的隊列數值；時間戳字段表示事件發生的時間；IEEE?1588時間字段記錄IEEE?1588時間值；標志字字段定義一些特殊應用；數據字段是WLXI儀器間交互的數據信息。

所述的WLXI儀器，是指支持WLXI總線的測試儀器，GPIB、VXI、PXI或LXI等儀器經過無線擴展支持IEEE?802.11n協議后都可作為WLXI儀器。WLXI儀器在無線分布式測試系統中用來實現具體的測試功能，如產生激勵、測量電壓、計頻、測量電阻等。

一種無線分布式自動測試方法，包括以下步驟：

(1)建立系統硬件平臺：

a)統籌儀器的數量和類型；

b)使得測試儀器都具備IEEE?802.11n通信能力，對于VXI或PXI板卡式設備，采用在零槽嵌入式計算機USB接口采用USB無線網卡的方式，使其支持IEEE?802.11n協議；對于LXI儀器，通過5類屏蔽雙絞線直接連接至無線路由器；對于GPIB設備，通過GPIB-LAN網關直接連接至無線路由器；

c)根據UUT的位置安排儀器，并完成儀器與UUT的通道連接，并保證阻抗、功率等的適配；

d)配置儀器的IP地址、子網掩碼、默認網關和DNS服務器等；

(2)建立時鐘同步：

a)初始化時鐘；

b)通過最佳主時鐘(Best?Master?Clock，BMC)算法選出最優時鐘，作為本系統的時鐘同步源；