● 摘要
近年来计算机和数字信号处理等技术在通信、导航以及航天等多个领域得到了广泛应用，伴随着产生了众多功能丰富，性能优异的电子设备。为了在一系列特殊工作环境中能正常工作，电子设备需要有较高的稳定性和可靠性，所以进行有效并且准确的测试是检验其性能的一个重要手段。在一个测试系统中，信号源作为数据发起端，用来提供和被测设备匹配的测试信号，被测设备处理后的测试数据回传，通过信号源处理后存入上位机进行数据分析，从而实现测试的整个过程。本课题设计的多功能信号源用于设备数据信道传输性能的测试，按照测试数据帧的格式提供测试数据，并解析及存储回传的测试数据。从课题研究背景和意义出发，本文对信号源系统中的重要原理进行了介绍，根据测试系统对信号源的性能要求进行了可行性分析和论证。从系统结构和性能方向，本文对信号源硬件的各个功能模块进行了详细介绍，使用PROTEL制板后，通过上位机控制程序，驱动程序的配合来完成电路的调试和功能测试，进一步的验证了该设计方案的可行性。在关键点的分析和设计中采用的解决方案，文中也做了详细说明。本课题以Spartan3-x1000 FPGA[1]和PEX8311[2]桥接芯片为主要载体，设计的多功能信号源系统能够在上位机程序的控制下，正确的进行多种测试数据的产生，接收和上传。该系统可工作在高速和低速模式下，通过上位机程序可灵活的对数据速率，数据内容和数据通道进行输入和设置，板卡通过PCIE接口接入上位机，可提供600Mbps至5Mbps的码速率。该系统工作稳定，其各项功能指标满足系统的要求。