[發明專利]一種基于多種總線的彈箭多類型信號采集處理裝置

有效

• 申請號: 201811213674.4
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109347954B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 辛朝軍;蔡遠文;姚靜波;張宇;程龍;李巖;解維奇;王華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/38
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

一種基于多種總線的彈箭多類型信號采集處理裝置，包括信號采集模塊、信號隔離調理模塊、模數轉換模塊、一個FPGA和單板機；信號采集模塊用于采集彈箭的測試信號；信號隔離調理模塊與信號采集模塊連接，用于將信號采集模塊采集到的模擬信號和數字信號進行隔離和轉換電壓處理；模數轉換模塊用于將其輸出的模擬信號轉變成對應的數字信號存儲,并發送至單片機；一個FPGA與信號隔離調理模塊連接，對信號隔離調理模塊發送的數字信號進行緩存以及預處理并將預處理結果通過USB總線發送單板機；單板機對一個FPGA的預處理結果和模數轉換模塊轉換過的數字信號進行分析處理得到處理結果并將其輸出。裝置結構簡單，功能齊全，便于攜帶，并且更適合非固定場合的應用。

技術領域

本發明涉及導彈火箭測試技術領域，特別涉及一種基于多種總線的彈箭多類型信號采集處理裝置。

背景技術

導彈和運載火箭的測試信號類型和數量眾多，主要包括以下幾種：模擬信號、脈沖計數信號、時串信號和不帶電觸點信號。其中時串信號和不帶電觸點信號均為高低電平交替變換的數字信號，在測試時需要高精度地獲取其電平發生變化的時間值。

導彈和運載火箭的測試信號類型和數量眾多導致測試設備種類繁多，目前廣泛應用于航天測試領域的測試設備包含了筆錄儀、GPIB、CAMAC、VXI等，眾多的數量和復雜的類型在導彈和運載火箭的測試過程中，帶來了諸多不足與缺陷：

首先，導彈和運載火箭部分分系統在測試過程中經常使用兩種甚至兩種以上測試設備，使得地面設備規模龐大，其本身的復雜性帶來了可靠性的降低，測試過程中測試設備的故障時有發生，延誤測試周期。

其次，繁多的測試設備還對日常操作以及新操作手的學習帶來了難度，增加了誤操作的可能性。

再次，目前的測試設備價格昂貴，且不易維護。

此外，各測試設備獲取到的數據格式繁雜，難于處理與有效利用，自動分析判讀能力差，判讀工作極大程度的依賴人力。

現有技術的彈箭信號采集處理裝置需要使用多個FPGA，沒有充分發揮FPGA的數字處理功能，資源消耗大,并且使用數字I/O卡等硬件設備，占地面積大，且不易移動。

發明內容

本發明的目的是提供一種能充分發揮FPGA的數字處理功能，并且便攜性高的。

為實現上述目的，本發明的提供了一種基于多種總線的彈箭多類型信號采集處理裝置，包括信號采集模塊、信號隔離調理模塊、模數轉換模塊、一個FPGA和單板機；信號采集模塊用于采集彈箭的測試信號；信號隔離調理模塊與信號采集模塊連接用于將信號采集模塊采集到的模擬信號和數字信號進行隔離和轉換電壓處理；模數轉換模塊用于將其接收的模擬信號轉變成與其對應的數字信號并存儲，并將儲存的信息發送至單片機；一個FPGA與信號隔離調理模塊連接，用于對信號隔離調理模塊發送的數字信號進行緩存以及預處理并將預處理結果通過USB總線發送單板機；單板機對一個FPGA的預處理結果和模數轉換模塊轉換過的數字信號進行分析處理得到處理結果，并將其輸出。

進一步地，上述的基于多種總線的彈箭多類型信號采集處理裝置，還包括傳輸模塊和后端計算機；傳輸模塊分別與單板機和后端計算機連接，用于將處理結果傳輸至后端計算機；后端計算機用于對單板機的處理過程進行遠程監測控制，對處理結果進行實時顯示、存儲、判斷分析和事后回放，當某一信號超出預設范圍，則突出顯示該信號，并發出報警。

進一步地，傳輸模塊為Zigbee無線模塊，將單板機的處理結果，經加密后無線發送至后端計算機，使其按不同權限通過Zigbee無線模塊實現測試流程的遠程無線監測與控制。