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基于边界扫描技术的雷达电路板故障自动诊断的研究与实现

杨俊泰  
【摘要】: 随着电子技术的发展,我国雷达装备系统得到了不断的发展,走上了电子化、信息化的现代化道路,但是随着雷达功能的不断扩充和发展,自动化程度不断提高,雷达装备的测试、维修出现了很多的弊端,设备缺乏,自动化程度低和维修周期过长等问题,严重制约并且影响了我军的战斗能力。因此,目前在军用测试领域中自动测试系统(Automation Test System)是提高武器装备战斗力发挥和装备保障能力的的重要手段,也是世界各国武器装备方面重点研究和发展的技术之一,ATS体系结构和故障智能诊断方法成为本领域研究的前沿技术。 本文以雷达电路板在某雷达自动测试系统下的测试方法与应用作为研究对象,主要应用故障树和模块化的思想对电路板进行原理分析和故障诊断与定位,对含有FPGA或CPLD等复杂可编程器件、含有CPU控制的电路板以及数模混合等不同类型的电路板在该测试平台下的故障诊断方法和一些常见芯片的测试方法进行了分析和说明,提出了一些在该平台下可行的雷达电路板诊断方案。 在不同类型的电路板故障诊断方案中,本文主要针对含有边界扫描芯片的数字电路板的故障诊断方法进行了研究,并结合自动测试系统中的ATE资源研究了一种利用该平台中的测试仪器高速数字IO来模仿边界扫描控制器对电路进行激励和测试的方法,介绍了其设计思路和原理并且进行了实际的验证,证明该方案可应用于实际的电路板测试中,并且可以提高故障的诊断率和覆盖率,同时能够节约自动测试系统的设计成本。 随后本文主要以数据切换电路板为例,详细的说明了如何在自动测试平台下进行雷达电路板的TPS开发,包括原理分析,接口适配器设计和诊断流程的制定等,并且利用之前设计的高速数字IO模拟的边界扫描控制器的方法对数据切换电路板进行了实际的测试,事实证明该方法能有效的应用到该系统平台下测试雷达电路板,解决了带FPGA或CPLD等可编程器件的自动测试问题,提高了诊断的效率和自动化程度。 在本文的最后,对整个测试方法和过程等进行了总结,提出了一些存在的问题,对未来的工作进行了展望。


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