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CN109995442B - 机车网络通信系统突发误码测试方法及误码仪 - Google Patents

机车网络通信系统突发误码测试方法及误码仪 Download PDF

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CN109995442B CN201711467682.7A CN201711467682A CN109995442B CN 109995442 B CN109995442 B CN 109995442B CN 201711467682 A CN201711467682 A CN 201711467682A CN 109995442 B CN109995442 B CN 109995442B
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Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域，公开了一种机车网络通信系统突发误码测试方法及误码仪，以提高误码仪的测试维度和精度。本发明方法包括：在误码仪的发送端设置至少两种阻抗匹配度可切换的发送电路，并在误码仪的接收端设置至少两种阻抗匹配度可切换的接收电路；测试误码仪发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合下的信道误码率。

Description

机车网络通信系统突发误码测试方法及误码仪
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种机车网络通信系统突发误码测试方法及误码仪。
背景技术
随着社会的发展，信息量呈现出爆炸性的增长，这就需要更加快速和新型的传输载体来作为信息传输的工具。通信技术的突破，使得通信单元的传输速率不断加快，由原来低速几兆向现在的10G，40G以及100G的方向攀升。但是当信号传输速率较高时，以铜线为传输媒介的信号，会面临大量的衰减以及辐射影响，使得信号的完整性受到严重干扰，影响接收端的信号质量，而铜线自身质量较重、难于变曲等物理因素也会导致其施工搭建时的难度增加，这让此类通信系统更加的不适应发展的需要。 迈过以往电传输作为媒介的通信系统，面向当前的交换网系统与接入网系统，新型的以光信号为信息传输媒介的通信器件不断诞生。不同种类的光收发模块已经活跃在市场上，它们大部分都兼备小型体积，方便插拔，传输速率高等特点，其使用光纤传输数据的方式跟铜线比起来，大幅度的缩小了信号的衰减，在电磁兼容性的性能上也有着优越的表现。而随着光模块的发展，当前市场涌现建立在并行光互连基础上的有源光缆（AOC）越发受到人们重视，它内部有着VCSEL激光阵列的排布，具有更高的集成度，而且传输速度也相对快速，这些都使得它获得更多的重视，在市场上的需求不断增大。 光通信器件在市场上需求的急剧膨胀，让人们越来越重视其本身总体的性能。在高速传输与通信系统中，要判断系统的性能的稳定度和可靠与否，一般会把误码率引进考虑的范畴之中。误码率是传输信号质量的参数表现，它反映了仪器传输的稳定性好坏。而在各个传输模式中，它们在误码率的要求上存在各异的标准。就像数字传播电台中,误码率需低于10E-6，视频/音频类的光端机中就保证要低于10E-9，而更高规格的10GBASE-T就需使误码比率低于10E-12。 作为检测误码率的主要仪器，误码测试仪显得十分重要。
发明内容
本发明目的在于公开一种机车网络通信系统突发误码测试方法及误码仪，以提高误码仪的测试维度和精度。
为实现上述目的，本发明公开了一种机车网络通信系统突发误码测试方法，包括：
在误码仪的发送端设置至少两种阻抗匹配度可切换的发送电路，并在误码仪的接收端设置至少两种阻抗匹配度可切换的接收电路；
测试误码仪发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合下的信道误码率。
与上述方法相对应的，本发明还公开一种误码仪，其发送端设置至少两种阻抗匹配度可切换的发送电路，且接收端设置至少两种阻抗匹配度可切换的接收电路，以供测试误码仪发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合下的信道误码率。
本发明具有以下有益效果：
基于网络信道的阻抗失配是引起网络传输速度减慢的主要原因，本发明能通过发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合来模拟信道的不同阻抗失配情况，进而测试得出阻抗失配情形下的信道误码率变化，提高了误码仪的测试维度和精度。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的误码仪下位机的结构示意图；
图2是本发明实施例的误码仪的测试流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
误码，是指在传输过程中受到外界的干扰,或在通信系统内部由于各个组成部分的质量不够理想而使传送的信号发生畸变等。为此，本实施例公开一种机车网络通信系统突发误码测试方法。
本实施例方法主要包括：
步骤S1、在误码仪的发送端设置至少两种阻抗匹配度可切换的发送电路，并在误码仪的接收端设置至少两种阻抗匹配度可切换的接收电路。
步骤S2、测试误码仪发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合下的信道误码率。
优选地，该步骤可以通过轮循方式或随机方式进行发送端和接收端之间不同阻抗匹配度组合的切换。
基于网络信道的阻抗失配是引起网络传输速度减慢的主要原因。本实施例能通过发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合来模拟信道的不同阻抗失配情况，进而测试得出阻抗失配情形下的信道误码率变化，从而提高了误码仪的测试维度和精度。
进一步的，由于在阻抗失配的情况下，传输线上将同时存在射波和应射波，使得网络信道的阻抗失配也是引起网络传输速度减慢的主要原因；为此，进一步的，本实施例还可以进一步在接收端根据相关数据帧的时间戳信息和信道的相关物理参数计算网络传输速率，藉此扩展误码仪的功能，同时也给用户一个更多维的误码分析数据。
实施例2
与上述方法相对应的，本实施例公开一种误码仪，可应用于机车网络通信系统突发误码测试。本实施例误码仪，其发送端设置至少两种阻抗匹配度可切换的发送电路，且接收端设置至少两种阻抗匹配度可切换的接收电路，以供测试误码仪发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合下的信道误码率。
可选的，本实施例误码仪下位机的部分结构可采用图1所示的构造。其中，下位机误码仪系统采用低功耗32位ARM为主控制器STM32F107，该控制器基于Cortex-M3为核心，工作频率高，具有单周期乘法和硬件除法，大容量Flash及SRAM，丰富的外设功能，完全满足该系统的设计要求。其发送端和接收端都基于FPGA予以实现。接收端设有位同步模块和序列同步模块，以根据突发误码的特点，对发送端所发送的序列进行位同步处理和序列同步处理。
可选的，本实施例误码仪的上位机与下位机采用TCP通信或串口通信。另一方面，本实施例误码仪所对应的数据处理流程可采用如图2所示的步骤。其中，误码仪的下位机接收上位机的设置信息，根据相关设置信息进行误码测试，并将测试结果返回上位机显示界面。可选的，该设置信息包括以下参数中的任意一种或任意组合：
数据包延后参数；数据包长度参数；数据包间隔时间参数；发端使能信号参数；有效电平参数；Reset复位信号的提前、延后参数；相移时间参数；前导码长度参数；以及误码插入使能参数。
优选地，本实施例误码仪，其接收端还进一步用于根据相关数据帧的时间戳信息和信道的相关物理参数计算网络传输速率，藉此扩展误码仪的功能，同时也给用户一个更多维的误码分析数据。
综上，本发明实施例公开的机车网络通信系统突发误码测试方法及误码仪，基于网络信道的阻抗失配是引起网络传输速度减慢的主要原因，本发明能通过发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合来模拟信道的不同阻抗失配情况，进而测试得出阻抗失配情形下的信道误码率变化，提高了误码仪的测试维度和精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机车网络通信系统突发误码测试方法，其特征在于，包括：
在误码仪的发送端设置至少两种阻抗匹配度可切换的发送电路，并在误码仪的接收端设置至少两种阻抗匹配度可切换的接收电路；通过轮循方式或随机方式进行发送端和接收端之间不同阻抗匹配度组合的切换；
测试误码仪发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合下的信道误码率；
误码仪接收端根据相关数据帧的时间戳信息和信道的相关物理参数计算网络传输速率，以此扩展误码仪的功能，同时也给用户一个更多维的误码分析数据。
2.根据权利要求1所述的机车网络通信系统突发误码测试方法，其特征在于，在测试信道误码率时，还包括：
接收端对发送端所发送的序列进行位同步处理和序列同步处理。
3.根据权利要求1或2所述的机车网络通信系统突发误码测试方法，其特征在于，还包括：
误码仪的下位机接收上位机的设置信息，根据所述设置信息进行误码测试，并将测试结果返回上位机显示界面；
其中，所述设置信息包括以下参数中的任意一种或任意组合：
数据包延后参数；数据包长度参数；数据包间隔时间参数；发端使能信号参数；有效电平参数；Reset复位信号的提前、延后参数；相移时间参数；前导码长度参数；以及误码插入使能参数。
4.根据权利要求3所述的机车网络通信系统突发误码测试方法，其特征在于，上位机与下位机采用TCP通信或串口通信。
5.一种误码仪，其特征在于，其发送端设置至少两种阻抗匹配度可切换的发送电路，且接收端设置至少两种阻抗匹配度可切换的接收电路，以供测试误码仪发送端和接收端相配合的阻抗匹配度各组合下的信道误码率；通过轮循方式或随机方式进行发送端和接收端之间不同阻抗匹配度组合的切换；
误码仪接收端，还用于根据相关数据帧的时间戳信息和信道的相关物理参数计算网络传输速率，以此扩展误码仪的功能，同时也给用户一个更多维的误码分析数据。
6.根据权利要求5所述的误码仪，其特征在于，还包括：
误码仪的下位机，用于接收上位机的设置信息，根据所述设置信息进行误码测试，并将测试结果返回上位机显示界面，且在测试信道误码率时，接收端对发送端所发送的序列进行位同步处理和序列同步处理；以及
误码仪的上位机，用于录入用户的设置信息并显示测试结果，所述设置信息包括以下参数中的任意一种或任意组合：
数据包延后参数；数据包长度参数；数据包间隔时间参数；发端使能信号参数；有效电平参数；Reset复位信号的提前、延后参数；相移时间参数；前导码长度参数；以及误码插入使能参数。
7.根据权利要求6所述的误码仪，其特征在于，上位机与下位机采用TCP通信或串口通信。
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