一种无线电引信测控装置

申请号 CN201811526190.5 申请日 2018-12-13 公开(公告)号 CN109631696A 公开(公告)日 2019-04-16
申请人 贵州航天电子科技有限公司; 发明人 魏伟;
摘要 本 发明 提供的一种无线电引信测控装置包括中央控制单元、指令控 制模 块 、 信号 产生模块、I/O 控制模块 、 电压 转换模块、电压测试模块、状态量采集模块、通信模块1、通信模块2。本发明通过在FPGA开发板上搭建一个平台,将 正交 信号发生器、转换器和变换装置的功能进行集成,对I/O、A/D和指令控制进行扩展,减少FPGA及电压转换芯片的数量,大幅度减缩现有测控装置的体积,采用新器件,不再使用即将停产的元器件,优化 电路 结构;电压测试采用集成 运算 放大器 先对被测电压进行归一化处理再送入A/D转换,提高测试 精度 ;信号输入/输出采用光耦隔离,降低了测控装置与被测产品之间的相互干扰;为无线电引信测试设备的通用化、小型化发展奠定了技术 基础 。
权利要求

1.一种无线电引信测控装置,其特征在于:包括中央控制单元、指令控制模信号产生模块、I/O控制模块电压转换模块、电压测试模块、状态量采集模块、通信模块1、通信模块2。其特征在于:所述中央控制单元分别连接指令控制模块、电压转换模块、I/O控制模块、信号产生模块、电压检测模块、通信模块1、通信模块2;所述指令控制模块分别和高频信号端口、备用端口、引信端口连接;所述I/O控制模块分别和高频信号端口、备用端口、状态量采集模块连接;所述信号产生模块和高频信号端口连接;所述通信模块1和高频信号端口连接;所述通信模块2和引信端口连接;所述状态量采集模块和引信端口连接;所述电压检测模块和引信端口连接。
2.如权利要求1所述的一种无线电引信测控装置,其特征在于:所述中央控制单元由XC4VSX35-10FFG668I型号的FPGA芯片和XCF16PVOG48C型号的数据存储器芯片组成。
3.如权利要求1所述的一种无线电引信测控装置,其特征在于:所述指令控制模块产生
5路不同特性指令信号,包括3路电源控制指令信号和2路距离切换控制指令信号,由JZC-
102M/027-01-I型号的继电器组成。
4.如权利要求1所述的一种无线电引信测控装置,其特征在于:所述信号产生模块生成
4路正交I、Q调制信号。由AD9742型号的D/A转换芯片和AD823型号的运算放大器组成。
5.如权利要求1所述的一种无线电引信测控装置,其特征在于:所述I/O控制模块生成
16路TTL控制指令,检测16路输入信号状态,由SN74CB3T3245PWR型号的驱动器组成。
6.如权利要求1所述的一种无线电引信测控装置,其特征在于:所述电压转换模块提供+12V、-12V、+5V、-5V、+3.3V、+2.5V、+1.8V以及+1.2V的直流电压为测控装置自身和外部使用,由TPS5430DDA型号的电压转换芯片组成。
7.如权利要求1所述的无线电引信测控装置,其特征在于:电压测试模块对16路测试范围为0V~50V电压参数进行测试,由AD824AR型号的运算放大器和MAX197BCNI型号的A/D转换芯片组成。
8.如权利要求1所述的无线电引信测控装置,其特征在于:所述状态量采集模块对8路电压幅度范围为0V~30V的状态量采集,由TLP281型号的光耦组成。
9.如权利要求1所述的无线电引信测控装置,其特征在于:所述通信模块1与总控计算机的RS-422串口通信,由MAX3087EESA型号的串口通信芯片和ACSL-6420型号的光耦组成。
10.如权利要求1所述的无线电引信测控装置,其特征在于:所述通信模块2与被测产品的RS-422串口通信,由MAX3087EESA型号的串口通信芯片和ACSL-6420型号的光耦组成。

说明书全文

一种无线电引信测控装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无线电引信测控装置。

背景技术

[0002] 在无线电引信测试设备现有的设计中,测控装置由三个部件组成:正交信号发生器、转换器以及变换装置。其中,正交信号发生器用于生成两组(4路)正交I、Q调制信号。转换器用于测控装置各功能模的逻辑控制;用于提供两组RS-422串口通信;用于生成TTL控制指令及输入信号状态的检测。变换装置用于产生不同特性的指令信号;用于实现电压幅度范围为0V~30V的状态量的采集;用于实现范围为0V~50V的电压参数的测试;用于提供直流电压+12V、-12V、+5V、-5V、+3.3V、+2.5V、+1.8V以及+1.2V供变换装置自身使用及供外部使用。按照上述方法设计的测控装置体积大、可靠性差、不便于维护,在FPGA及电压转换等硬件资源方面的浪费大,经济性差。

发明内容

[0003] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种无线电引信测控装置。
[0004] 本发明通过以下技术方案得以实现。
[0005] 本发明提供的一种无线电引信测控装置,其特征在于:包括中央控制单元、指令控制模块、信号产生模块、I/O控制模块、电压转换模块、电压测试模块、状态量采集模块、通信模块1、通信模块2。其特征在于:所述中央控制单元分别连接指令控制模块、电压转换模块、I/O控制模块、信号产生模块、电压检测模块、通信模块1、通信模块2;所述指令控制模块分别和高频信号端口、备用端口、引信端口连接;所述I/O控制模块分别和高频信号端口、备用端口、状态量采集模块连接;所述信号产生模块和高频信号端口连接;所述通信模块1和高频信号端口连接;所述通信模块2和引信端口连接;所述状态量采集模块和引信端口连接;所述电压检测模块和引信端口连接。
[0006] 所述中央控制单元由XC4VSX35-10FFG668I型号的FPGA芯片和XCF16PVOG48C型号的数据存储器芯片组成。
[0007] 所述指令控制模块产生5路不同特性指令信号,包括3路电源控制指令信号和2路距离切换控制指令信号,由JZC-102M/027-01-I型号的继电器组成。
[0008] 所述信号产生模块生成4路正交I、Q调制信号。由AD9742型号的D/A转换芯片和AD823型号的运算放大器组成。
[0009] 所述I/O控制模块生成16路TTL控制指令,检测16路输入信号状态,由SN74CB3T3245PWR型号的驱动器组成。
[0010] 所述电压转换模块提供+12V、-12V、+5V、-5V、+3.3V、+2.5V、+1.8V以及+1.2V的直流电压为测控装置自身和外部使用,由TPS5430DDA型号的电压转换芯片组成。
[0011] 所述电压测试模块对16路测试范围为0V~50V电压参数进行测试,由AD824AR型号的运算放大器和MAX197BCNI型号的A/D转换芯片组成。
[0012] 所述状态量采集模块对8路电压幅度范围为0V~30V的状态量采集,由TLP281型号的光耦组成。
[0013] 所述通信模块1与总控计算机的RS-422串口通信,由MAX3087EESA型号的串口通信芯片和ACSL-6420型号的光耦组成。
[0014] 所述通信模块2与被测产品的RS-422串口通信,由MAX3087EESA型号的串口通信芯片和ACSL-6420型号的光耦组成。
[0015] 本发明通过在FPGA开发板上搭建一个平台,将正交信号发生器、转换器和变换装置的功能进行集成,对I/O、A/D和指令控制进行扩展,减少FPGA及电压转换芯片的数量,降低硬件成本,大幅度减缩现有测控装置的体积,提高可靠性;采用新器件,不再使用即将停产的元器件,优化电路结构;电压测试采用集成运算放大器先对被测电压进行归一化处理再送入A/D转换,提高测试精度;信号输入/输出采用光耦隔离,降低了测控装置与被测产品之间的相互干扰;把测控装置设计成通用的硬件平台,在无线电引信测试设备中均可使用,整体功能更加完备。
[0016] 本发明的有益效果在于:体积大幅度缩小为原体积的三分之一;由于信号传输不需要进行板与板之间的连接,可靠性大幅度提高;整个电路中的信号传输在一块板内完成,便于后期维护;优化了电路结构,减少了FPGA开发板、电压转换芯片及其他外围电路中元器件的数量,降低开发成本;为无线电引信测试设备的通用化、小型化发展奠定了技术基础附图说明
[0017] 图1是本发明的工作原理流程图
[0018] 图2是本发明的外形及对外端口示意图。

具体实施方式

[0019] 下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
[0020] 一种无线电引信测控装置,其特征在于:包括中央控制单元、指令控制模块、信号产生模块、I/O控制模块、电压转换模块、电压测试模块、状态量采集模块、通信模块1、通信模块2。其特征在于:所述中央控制单元分别连接指令控制模块、电压转换模块、I/O控制模块、信号产生模块、电压检测模块、通信模块1、通信模块2;所述指令控制模块分别和高频信号端口、备用端口、引信端口连接;所述I/O控制模块分别和高频信号端口、备用端口、状态量采集模块连接;所述信号产生模块和高频信号端口连接;所述通信模块1和高频信号端口连接;所述通信模块2和引信端口连接;所述状态量采集模块和引信端口连接;所述电压检测模块和引信端口连接。
[0021] 所述中央控制单元由XC4VSX35-10FFG668I型号的FPGA芯片和XCF16PVOG48C型号的数据存储器芯片组成。
[0022] 所述指令控制模块产生5路不同特性指令信号,包括3路电源控制指令信号和2路距离切换控制指令信号,由JZC-102M/027-01-I型号的继电器组成。
[0023] 所述信号产生模块生成4路正交I、Q调制信号。由AD9742型号的D/A转换芯片和AD823型号的运算放大器组成。
[0024] 所述I/O控制模块生成16路TTL控制指令,检测16路输入信号状态,由SN74CB3T3245PWR型号的驱动器组成。
[0025] 所述电压转换模块提供+12V、-12V、+5V、-5V、+3.3V、+2.5V、+1.8V以及+1.2V的直流电压为测控装置自身和外部使用,由TPS5430DDA型号的电压转换芯片组成。
[0026] 所述电压测试模块对16路测试范围为0V~50V电压参数进行测试,由AD824AR型号的运算放大器和MAX197BCNI型号的A/D转换芯片组成。
[0027] 所述状态量采集模块对8路电压幅度范围为0V~30V的状态量采集,由TLP281型号的光耦组成。
[0028] 所述通信模块1与总控计算机的RS-422串口通信,由MAX3087EESA型号的串口通信芯片和ACSL-6420型号的光耦组成。
[0029] 所述通信模块2与被测产品的RS-422串口通信,由MAX3087EESA型号的串口通信芯片和ACSL-6420型号的光耦组成。
[0030] 本发明的工作原理:测控装置工作电压为+24V,供电后电压转换模块将+24V电压转换为各功能模块的工作电压,各功能模块上电后开始工作。外部的测控需求信号输入高频信号端口,通过通信模块1传达给中央控制单元,由中央控制单元调用相应功能模块行使测控功能,并由通信1将测控结果传递回高频信号端口输出;被测产品连接引信端口,通过通信模块2,一方面可将相应指令信息传递给产品,另一方面可将产品的工作状态记录下来,生成测试报告;指令控制模块接收中央控制单元传来的信号,用于产生电压类型的指令信号以及电源控制指令和距离切换指令,将这些指令传递到不同端口;信号产生模块接收中央控制单元传来的信号,用于生成两组正交I、Q调制信号,传输到高频信号端口;I/O控制模块的作用是生成TTL类型的控制指令,检测各端口输入信号的状态;状态量采集模块接收引信端口传来的产品信息信号,用于对被测产品状态参数的采集并转换为测控装置能识别的信号;电压测试模块接收引信端口传来的产品信息信号,用于完成被测产品电压参数的测试。
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