一种数字遥测接口容差测试方法及实现

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1、第25卷第2期航天器工程V01．25No．22016年4月SPACECRAFTENGINEERING139一种数字遥测接口容差测试方法及实现安卫钰韩笑冬王志富(中国空间技术研究院通信卫星事业部，北京100094)摘要通过对卫星常用数字接口电路及其传输特性分析，研究了影响接口传输性能的时延、幅值和上升沿特性，提出了一种数字遥测传输接口容差测试方法并研制了测试设备，可以对数字信号进行时延、电平幅值和上升沿的拉偏，实现了接口容差指标的定量测试。通过对卫星单机设备接口拉偏试验，验证了测试方法的正确性和测试设备的实用性。关键词卫星；数字接口；容差；测试方法中图分类号：V416文献标志码：AD

2、oI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．02．019AToleranceTestMethodforDigitalTelemetryInterfaceandItsImplementatiOnANWeiyuHANXiaodongWANGZhifu(InstituteofTelecommunicationSatellite，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Atestmethodofdigitaltelemetryinterfaceisintroducedbyanalyzingt

3、hecharacterofcommoninterfacecircuitandresearchingtheschedule，voltageandrisetimeofsignaltransmis—sion．Testequipmentisinvented．Ithasthecapabilityofproducingscheduledeflection，Voltagedeflectionandrisetimedeflection．So，itcanmeasuretheinterfacet01erancequantitatively．Ade—flectiontestofsatelliteunit

4、sverifiesthevalidityofthetestmethodandthepracticalityoftheequipment．Keywords：satellite；digitalinterface；tolerance；testmethod1引言卫星从研制到发射，须要经过多个阶段的测试验证，由于各阶段的环境温度和电缆规格不同，会使单机设备间的数字传输接口发生不匹配现象，影响遥测遥控信息的正常传输。尤其是设备热试验期问，由于环境温度的剧烈变化，信号的传输特性随之变化，时序竞争现象时有发生，使单机间无法正常通信，影响卫星完成任务。对接口电路容差指标进行分析和测试，提高接口在极限

5、环境下的工作性能，可以有效地保证整星信息流的正常传输。国内外均对电路容差进行过研究分析，通过提取关键特性参数，使用仿真工具分析系统累积误差，然后运用数字化技术进行迭代设计，提高系统的设计裕度[113]。但是这些方法只适用于设计阶段，无法对硬件进行实测，由于仿真工具的理想化，实际电路与设计值存在偏差。本文提出了一种对数字遥测电路容差定量测试的方法，适用于遥测视频信号接口和RS422差分接口，通过硬件设备收稿日期：2015一09一lO；修回日期：2015—12—29基金项目：国家重大航天工程作者简介：安卫钰，男，硕士，工程师，研究方向为航天器总体设计。Email：anweiyuan@1

6、26．com。140航天器工程25卷对电路关键特性参数进行拉偏测试，模仿多种工况下星上设备单机接口的传输性能，可在整星集成测试前发现潜在的接口不匹配现象。本文对容差测试机理进行了研究，分析了传统容差分析方法的利弊，论述了接口容差测试设备的实现原理和关键技术，通过该设备对星上单机设备的验证试验，论证了测试方法的有效性。容差分析与测试原理目前，通用的容差分析方法是计算各种工况下电路的性能参数、输入量和元器件参数之间的关系，使用仿真软件对电路进行最坏情况分析或蒙特卡罗分析[4]，求出电路输出性能参数的偏差范围，找出对电路敏感度影响较大的参数并进行控制，使电路满足要求。如性能参数较差则修改

7、电路设计，重新进行容差分析直到满足指标要求。但是单机一旦生产完成后，缺少容差指标验证方法，由于仿真工具中元器件的参数与实际值会有偏差，导致单机实际状态与仿真设计的理想电路有差异，在环境恶劣情况下门控时钟会发生接口不匹配现象。为了实现对卫星数字接口的容差测试，本文提出了容差定量测试的方法，须要研制测试设备对特定接口电路进行最坏情况试验。对模拟数字遥测传输信号，进行时延拉偏、电平拉偏和上升沿拉偏，时序拉偏精度20ns，幅值拉偏精度50mV，上升沿拉偏精度100ns，接口正