SpaceWire网络链路信号品质的测试系统及信号品质的评价方法
【专利摘要】本发明提供了一种SpaceWire网络链路信号品质的测试系统，包括SpaceWire网络链路电平特性模块、星载网络装星测试模块和信号品质测试盒，所述星载网络装星测试模块通过所述SPACEWIRE网络链路电平特性模块连接至信号品质测试盒，所述信号品质测试盒包括SpaceWire连接器、信号电路板，所述SpaceWire连接器连接星上节点设备与信号电路板，在所述信号电路板上引出信号线测点。本发明还公开了信号品质的评价方法。本发明通过研制信号转接装置，将SpaceWire链路DS编码的四对LVDS电平信号转接出，用示波器实时检测差分信号波形或信号眼图。
【专利说明】
SpaceWi re网络链路信号品质的测试系统及信号品质的评价方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及SpaceWire信息网络数据交互、网络工程测试技术领域，具体地，涉及SpaceWire网络链路信号品质的测试系统及信号品质的评价方法。
【背景技术】
[0002]伴随着我国航天科技的不断进步，航天技术的应用领域不断拓展，航天器功能也不断提升，这使得航天器内部设备系统处理数据的强度和交换信息的数量越来越庞大，航天任务开始面临对复杂数据处理要求的挑战，航天器星载信息交互网络化的发展需求日益迫切。
[0003]在现有的工程测试中，SpaceWire网络与地面测试系统没有物理接口，无法实时检测SpaceWire信号品质。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种SpaceWire网络链路信号品质的测试系统及信号品质的评价方法。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种SpaceWire网络链路信号品质的测试系统，其特征是，包括SpaceWire网络链路电平特性模块、星载网络装星测试模块和信号品质测试盒，所述星载网络装星测试模块通过所述SPACEWIRE网络链路电平特性模块连接至信号品质测试盒，所述信号品质测试盒包括SpaceWire连接器、信号电路板，所述SpaceWire连接器连接星上节点设备与信号电路板，在所述信号电路板上引出信号线测点。
[0006]优选地，所述信号线测点连接差分转换设备及示波器。
[0007]优选地，所述信号电路板安装有香蕉插座与SpaceWire信号走线连接，所述信号电路板上还安装有双刀双掷开关，所述双刀双掷开关连接SPACEWIRE信号线。
[0008]根据本发明的另一个方面，提供一种通过上述的SpaceWire网络链路信号品质的测试系统进行信号品质的评价方法，其特征是，所述信号品质测试盒包括A节点和B节点，在所述星上设定有A节点和B节点，所述评价方法包括如下步骤:
[0009](I)在信号品质盒测试盒的节点端断开星上A节点与B节点的SpaceWire连接电缆；
[0010](2)将断开的SpaceWire连接电缆接入信号品质测试盒的A节点的连接器上；
[0011](3)通过测试电缆将信号品质测试盒B节点的连接器与星上B节点相连；
[0012](4)星上A节点、B节点开机工作，SpaceWire链路正常运行时，使用差分信号转换设备接至待测的差分信号对，通过示波器测试信号波形或信号眼图。
[0013]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0014]通过分析SpaceWire物理层信号电平特征，结合DS编码特点，给出了一种SpaceWire网络装星后，实时检测物理层信号品质，即通过研制信号转接装置，将SpaceWire链路DS编码的四对LVDS电平信号转接出，用示波器实时检测差分信号波形或信号眼图。
【附图说明】
[0015]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0016]图1为SpaceWire协议标准物理层信号接点示意图；
[0017]图2为本发明信号品质测试盒设计框图；
[0018]图3为本发明构建的信号品质测试系统框图；
[0019]图4为本发明实测的DS信号眼图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0021 ]作为当前航天中前沿技术的SpaceWire网络技术，以满足高速、高效传输为主要目标，具有良好的EMC特性，支持错误检测、异常处理、故障检测和恢复等功能，在航天器信息网络应用中有着非常重要的意义。
[0022]参见附图1，根据ECSS-E-50-12协议标准，SpaceWire网络信号层采用Data-Strobe编码(简称DS编码)方式，采用LVDS电平标准，由四对差分对组成，分别为Dout+、Dout-;Sout+、Sout-; Din+、Din_及Sin+、Sin-。SpaceWire网络节点间是通过SpaceWire电缆实现点对点通信，在整星测试时，SpaceWire网络与地面测试系统没有物理接口，无法实时检测其传输信号品质。
[0023]SpaceWire链路是点对点传输，A节点的Din+、Din-通过连接电缆与B节点的Dout+、Dout-对应相连。在网络设备装星后，不能像1553B总线那样通过总线监视器接至地面测试系统来监视节点之间的数据交互。针对这一难题，本发明研制一个SpaceWire信号品质测试盒，通过增加一根SpaceWire测试电缆，将其串入两个相连的A、B节点。
[0024]参见附图2，SpaceWire信号品质测试盒由SpaceWire连接器、信号测点和信号电路板组成。SpaceWire物理层电气特性为LVDS电平，考虑到LVDS电平对收发信号匹配性要求较高，在信号品质测试盒设计时，引出的信号线尽量短，经试验测试，引出的信号线长度在5cm以下能满足SpaceWire链路最高200Mbps传输速率的要求。
[0025]SpaceWire信号品质测试盒由SpaceWire连接器、双刀双掷开关、香蕉插座和信号电路板组成，其面板设计如图2所示。SpaceWire连接器用于连接星上节点设备;信号电路板和香蕉插座实现SpaceWire信号走线，并引出信号线测点；双刀双掷开关用于控制信号线的通断，可外接不等长信号线，考查各差分对信号时延及DS信号时延对SpaceWire链路传输的影响。从一定意义上说，信号品质测试盒可看作星上某个节点的接口延长设备。
[0026]参见附图3，利用SpaceWire信号品质测试系统的信号品质测试盒、SpaceWire测试电缆、LVDS差分转换设备及示波器，实现信号分析方法的流程如下:
?0027] (I)在B节点端断开星上A节点与B节点的SpaceWire连接电缆；
[0028](2)将断开的SpaceWire连接电缆接入信号品质测试盒标识为“A节点”的连接器上；
[0029](3)通过测试电缆将信号品质测试盒标识为“B节点”的连接器与星上B节点相连；
[0030](4)星上A节点、B节点开机工作，SpaceWire链路正常运行时，使用差分信号转换设备接至待测的差分信号对(如Sin+和Sin-)，通过示波器测试信号波形或信号眼图。
[0031]参见附图4,SpaceWire信号眼图的评价时，即判断SpaceWire信号眼图评价三要素:
[0032](I)眼张角大小。该要素反映SpaceWire信号大小，越大越好。根据SpaceWire协议标准，为了使接收端能正确解析，指标要求应大于I OOmV;
[0033](2)眼袋大小。该要素反映SpaceWire信号幅度不稳定性，越小越好；
[0034](3)眼丝多少。该要素反映SpaceWire信号相位不稳定性，越小越好。
[0035]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种SpaceWire网络链路信号品质的测试系统，其特征在于，包括SpaceWire网络链路电平特性模块、星载网络装星测试模块和信号品质测试盒，所述星载网络装星测试模块通过所述SPACEWIRE网络链路电平特性模块连接至信号品质测试盒，所述信号品质测试盒包括SpaceWire连接器、信号电路板，所述SpaceWire连接器连接星上节点设备与信号电路板，在所述信号电路板上引出信号线测点。2.根据权利要求1所述的SpaceWire网络链路信号品质的测试系统，其特征在于，所述信号线测点连接差分转换设备及示波器。3.根据权利要求2所述的SpaceWire网络链路信号品质的测试系统，其特征在于，所述信号电路板安装有香蕉插座与SpaceWire信号走线连接，所述信号电路板上还安装有双刀双掷开关，所述双刀双掷开关连接SPACEWIRE信号线。4.一种通过如权利要求2或3所述的SpaceWire网络链路信号品质的测试系统进行信号品质的评价方法，其特征在于，所述信号品质测试盒包括A节点和B节点，在所述星上设定有A节点和B节点，所述评价方法包括如下步骤: (1)在信号品质盒测试盒的节点端断开星上A节点与B节点的SpaceWire连接电缆； (2)将断开的SpaceWire连接电缆接入信号品质测试盒的A节点的连接器上； (3)通过测试电缆将信号品质测试盒B节点的连接器与星上B节点相连； (4)星上A节点、B节点开机工作，SpaceWire链路正常运行时，使用差分信号转换设备接至待测的差分信号对，通过示波器测试信号波形或信号眼图。
【文档编号】H04L12/26GK105915404SQ201610086117
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月15日
【发明人】董瑶海, 王震, 沈毅力, 朱振华, 杨炳轲
【申请人】上海卫星工程研究所