基于機(jī)載1394B總線采集系統(tǒng)的SIPI仿真激勵研究

于東哲

(中國飛行試驗(yàn)研究院 機(jī)載測試技術(shù)研究室，西安 710089)

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隨著航空總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的1553B總線由于傳輸速率低、網(wǎng)絡(luò)拓展空間低等因素的限制已不能滿足航空電子系統(tǒng)發(fā)展的需要，對密集型的航空電子系統(tǒng)進(jìn)行信息和功能融合的綜合航空電子化技術(shù)需求愈來愈強(qiáng)烈。進(jìn)入21世紀(jì)以來，美國采用MIL-1394總線作為數(shù)字飛控系統(tǒng)互聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚倏偩€，軍用1394B總線的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是在2006年以后發(fā)布的，IEEE-1394B 標(biāo)準(zhǔn)(SAE-AS5643)，即MIL-1394B總線標(biāo)準(zhǔn)，在2006 年進(jìn)行了發(fā)布和修訂，國內(nèi)稱之為軍用1394B總線標(biāo)準(zhǔn)，新型軍用1394B總線帶寬可以達(dá)到400 Mbps，最早出現(xiàn)在美國的F-35戰(zhàn)機(jī)上，F(xiàn)-35飛機(jī)對1394總線數(shù)據(jù)進(jìn)行了試飛測試。

航空電子系統(tǒng)發(fā)展突飛猛進(jìn)，機(jī)上系統(tǒng)對總線帶寬的需求持續(xù)增長，1394總線的數(shù)據(jù)速率從初代基礎(chǔ)上隨需求不斷提升，目前1394總線理論上支持最高3.2 Gbps的數(shù)據(jù)速率。當(dāng)1394總線速率不斷提升，信號完整性與電源完整性(SIPI, signal integrity and power integrity)問題越來越嚴(yán)重。飛行試驗(yàn)中，機(jī)載高速總線采集板卡功能受數(shù)據(jù)速率提升影響巨大，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在高頻時往往出現(xiàn)與低頻截然不同的特性，出現(xiàn)包括反射、串?dāng)_、抖動等信號完整性與電源完整性問題。

為正確判斷試驗(yàn)機(jī)機(jī)上關(guān)鍵系統(tǒng)高速總線通訊準(zhǔn)確性，需要對機(jī)載1394B高速總線采集板卡進(jìn)行系統(tǒng)級的SIPI仿真來驗(yàn)證板卡的硬件傳輸性能，保證采集總線數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。本文對機(jī)載高速1394B總線采集板卡SIPI仿真中需要的最壞情況激勵進(jìn)行深入研究。首先研究機(jī)載1394B總線采集板卡存在的SIPI問題；……