CN111817918A - 一种通信分机加解密模块的故障检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信分机加解密模块的故障检测方法及系统，包括：获取伪随机码；确定所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率；获取复杂信号；所述复杂信号为复杂线性调频信号或复杂步进频信号；确定所述复杂信号的压缩率和压缩融合率；基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和压缩融合率确定故障位置。本发明中通过通用伪随机码和专用复杂信号的融合测量，解决了以前的测试设备测试结果不精确，数据准确率不高的问题，具有测试速度快、测试精度高的优点。

Description

一种通信分机加解密模块的故障检测方法及系统

技术领域

本发明涉及通信分机性能测试与故障诊断领域，特别是涉及一种通信分机加解密模块的故障检测方法及系统。

背景技术

现有的故障检测与诊断主要利用伪随机码对通信分机进行测试，根据测试结果判定通信分机的故障。虽然该方法具有一定的通用性，但伪随机码产生过程复杂，且其测试精度和准确度两个指标的测量结果随不同雷达装备而有所变化，检测结果的判定受人为主观影响较大，检测判定特征不稳定，最终导致检测结果的准确度不高，且具有较高的故障虚警告率。

发明内容

本发明的目的是提供一种通信分机加解密模块的故障检测方法及系统，提高雷达通信分机加解密模块的故障检测率、提升故障诊断效率，实现故障精确定位。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种通信分机加解密模块的故障检测方法，所述检测方法包括：

获取伪随机码；

确定所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率；

获取复杂信号；所述复杂信号为复杂线性调频信号或复杂步进频信号；

确定所述复杂信号的压缩率和压缩融合率；

基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和压缩融合率确定故障位置。

可选的，所述获取伪随机码具体包括：

通过信号产生模块产生通用伪随机码；

将所述通用伪随机码灌入加解密模块的输入端，在加解密模块的输出端采集压缩后的伪随机码。

可选的，确定所述伪随机码的压缩速率具体包括：

确定输入伪随机码的开始时间t₁；

确定加解密端模块输出压缩后的伪随机码的时间t₂；

基于所述t₁和t₂确定压缩速率v；v＝1/(t₂-t₁)。

可选的，确定所述伪随机码的压缩数据正确率具体包括：

确定加解密端模块输入端的伪随机码输入的信号中“1”的个数u；

确定加解密模块输出端压缩后的伪随机码中“1”的个数r；

基于所述u和所述r确定压缩数据正确率w；w＝r/u。

可选的，确定所述复杂信号的压缩率具体包括：

获取加解密模块输入端的伪随机码信号的时间长度x；

确定加解密模块输出端的伪随机码压缩信号的时间长度y；

基于所述x和所述y确定压缩率z；z＝y/x。

可选的，确定所述复杂信号的融合率具体采用以下公式：

k＝y/(x+y)，其中k表示融合率，x表示加解密模块输入端的伪随机码信号的时间长度，y表示加解密模块输出端的伪随机码压缩信号的时间长度。

可选的，基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和融合率确定故障位置具体包括：

当所述伪随机码的压缩速率和所述伪随机码的压缩速率的压缩数据正确率均不正常时，无论所述复杂信号的压缩率和所述复杂信号的融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的输入端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端；

当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，无论所述复杂信号的压缩率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率正常时，无论所述复杂信号的压缩融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端。

可选的，所述不正常的判定标准为：

当参数的测量值超出所述参数正常值的上下5％的范围则判定为所述参数不正常。

本发明另外提供一种通信分机加解密模块的故障检测系统，所述检测系统包括：

伪随机码获取模块，用于获取伪随机码；

压缩速率和压缩数据正确率确定模块，用于确定所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率；

复杂信号获取模块，用于获取复杂信号；所述复杂信号为复杂线性调频信号或复杂步进频信号；

压缩率和压缩融合率确定模块，用于确定所述复杂信号的压缩率和压缩融合率；

故障定位模块，用于基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和压缩融合率确定故障位置。

可选的，所述故障定位模块包括：

第一故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率和所述伪随机码的压缩速率的压缩数据正确率均不正常时，无论所述复杂信号的压缩率和所述复杂信号的融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的输入端；

第二故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第三故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端；

第四故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，无论所述复杂信号的压缩率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第五故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第六故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率正常时，无论所述复杂信号的压缩融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明将通用的伪随机码测试与专用的线性调频、步进频等复杂信号的测试融合在一起对加解密模块进行测试，首先用通用伪随机码对加解密模块的压缩速率、压缩数据正确率进行通用测试，然后再根据具体雷达的信号体制形式，产生线性调频或者步进频等信号，对加解密模块的复杂信号压缩率、压缩融合率进行测试，最终完成加解密模块的全部测试，解决了以前的测试设备测试结果不精确，数据准确率不高的问题，具有测试速度快、测试精度高的优点。并通过测试结果完成加解密模块的故障定位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例通信分机加解密模块的故障检测方法流程图；

图2为本发明实施例通信分机加解密模块的故障检测系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种通信分机加解密模块的故障检测方法及系统，提高雷达通信分机加解密模块的故障检测率、提升故障诊断效率，实现故障精确定位。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例通信分机加解密模块的故障检测方法流程图，如图1所示，所述方法包括：

步骤101：获取伪随机码。

具体的，用信号产生模块产生通用伪随机码，将伪随机码灌入加解密模块的输入端，在输出端采集压缩后的伪随机码，对通用伪随机码的压缩速率、压缩数据正确率进行测量。(伪随机码通过直接数字合成的方式产生。)

步骤102：确定所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率。

压缩速率计算方法如下：

输入伪随机码的开始时间为t₁，加解密端输出压缩后的伪随机码的时间为t₂，则压缩速率v为，v＝1/(t₂-t₁)；

压缩数据正确率测量方法如下：

输入端的伪随机码输入的信号中总共有u个1，压缩后的伪随机码中有r个1，则压缩数据正确率w为，w＝r/u。

步骤103：获取复杂信号；所述复杂信号为复杂线性调频信号或复杂步进频信号。

具体的，复杂线性调频信号的获取具体采用以下方法：

用信号产生模块产生专用的复杂线性调频信号，(采用直接数字合成的方式产生线性调频信号，线性调频信号的参数与雷达型号有关，不同雷达型号有不同的线性调频信号参数)将线性调频信号灌入加解密模块(具体方法是离线非原位测试，即将该加解密模块从雷达上拆卸下来后，在输入端通过SMA连接输入相应的测试信号，即所谓的灌入到加解密模块)的输入端，在输出端采集压缩后的线性调频信号，对线性调频信号的压缩率、压缩融合率进行测量。

复杂步进频信号的获取具体采用以下方法：

用信号产生模块产生专用的复杂步进频信号(步进频信号是一种信号形势，产生方法也是利用直接数字合成的方式进行，所需的参数与雷达型号有关，不同的雷达型号对应不同的信号产生参数)将步进频信号灌入加解密模块的输入端，在输出端采集压缩后的步进频信号，对步进频信号的压缩率、压缩融合率进行测量。

步骤104：确定所述复杂信号的压缩率和压缩融合率。

复杂线性调频信号的压缩率测量方法如下：

输入端的伪随机码信号的时间长度是已知的，假设为x。加解密模块输出端的伪随机码压缩信号的时间长度测量方法如下：先对信号进行采样，然后利用软件处理的方法，测量信号的时间长度，假设为y，则压缩率z的计算方式为：z＝y/x；

复杂线性调频信号的压缩融合率k为，k＝y/(x+y)。

所述复杂步进频信号的压缩率和压缩融合率的测量方法与所述复杂线性调频信号的压缩率和压缩融合率的测量方法一致，此处不再一一赘述。

步骤105：基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和压缩融合率确定故障位置。

具体的定位方法如表1所示：

即，当所述伪随机码的压缩速率和所述伪随机码的压缩速率的压缩数据正确率均不正常时，无论所述复杂信号的压缩率和所述复杂信号的融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的输入端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端；

当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，无论所述复杂信号的压缩率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率正常时，无论所述复杂信号的压缩融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端。

具体的，所述不正常的判定标准为：

当参数的测量值超出所述参数正常值的上下5％的范围则判定为所述参数不正常。

如：该参数的正常值为b(该数值存储在信号采集与比较模块)，若该参数的测量值为c，若c属于95％到105％倍的b，则判定该参数正常，否则，判定该参数不正常。

图2为本发明实施例一种通信分机加解密模块的故障检测系统结构示意图，如图2所示，所述检测系统包括：伪随机码获取模块201、压缩速率和压缩数据正确率确定模块202、复杂信号获取模块203、压缩率和压缩融合率确定模块204以及故障定位模块205。

其中，伪随机码获取模块201用于获取伪随机码；

压缩速率和压缩数据正确率确定模块202用于确定所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率；

复杂信号获取模块203用于获取复杂信号；所述复杂信号为复杂线性调频信号或复杂步进频信号；

压缩率和压缩融合率确定模块204用于确定所述复杂信号的压缩率和压缩融合率；

故障定位模块205用于基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和压缩融合率确定故障位置。

具体的，所述故障定位模块205包括：第一故障判定单元、第二故障判定单元、第三故障判定单元、第四故障判定单元、第五故障判定单元以及第六故障判定单元。

其中，第一故障判定单元用于当所述伪随机码的压缩速率和所述伪随机码的压缩速率的压缩数据正确率均不正常时，无论所述复杂信号的压缩率和所述复杂信号的融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的输入端；

第二故障判定单元用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第三故障判定单元用于当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端；

第四故障判定单元用于当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，无论所述复杂信号的压缩率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第五故障判定单元用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第六故障判定单元用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率正常时，无论所述复杂信号的压缩融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种通信分机加解密模块的故障检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

获取伪随机码；

确定所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率；

获取复杂信号；所述复杂信号为复杂线性调频信号或复杂步进频信号；

确定所述复杂信号的压缩率和压缩融合率；

基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和压缩融合率确定故障位置。

2.根据权利要求1所述的通信分机加解密模块的故障检测方法，其特征在于，所述获取伪随机码具体包括：

通过信号产生模块产生通用伪随机码；

将所述通用伪随机码灌入加解密模块的输入端，在加解密模块的输出端采集压缩后的伪随机码。

3.根据权利要求1所述的通信分机加解密模块的故障检测方法，其特征在于，确定所述伪随机码的压缩速率具体包括：

确定输入伪随机码的开始时间t₁；

确定加解密端模块输出压缩后的伪随机码的时间t₂；

基于所述t₁和t₂确定压缩速率v；v＝1/(t₂-t₁)。

4.根据权利要求1所述的通信分机加解密模块的故障检测方法，其特征在于，确定所述伪随机码的压缩数据正确率具体包括：

确定加解密端模块输入端的伪随机码输入的信号中“1”的个数u；

确定加解密模块输出端压缩后的伪随机码中“1”的个数r；

基于所述u和所述r确定压缩数据正确率w；w＝r/u。

5.根据权利要求1所述的通信分机加解密模块的故障检测方法，其特征在于，确定所述复杂信号的压缩率具体包括：

获取加解密模块输入端的伪随机码信号的时间长度x；

确定加解密模块输出端的伪随机码压缩信号的时间长度y；

基于所述x和所述y确定压缩率z；z＝y/x。

6.根据权利要求5所述的通信分机加解密模块的故障检测方法，其特征在于，确定所述复杂信号的融合率具体采用以下公式：

k＝y/(x+y)，其中k表示融合率，x表示加解密模块输入端的伪随机码信号的时间长度，y表示加解密模块输出端的伪随机码压缩信号的时间长度。

7.根据权利要求1所述的通信分机加解密模块的故障检测方法，其特征在于，基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和融合率确定故障位置具体包括：

当所述伪随机码的压缩速率和所述伪随机码的压缩速率的压缩数据正确率均不正常时，无论所述复杂信号的压缩率和所述复杂信号的融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的输入端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端；

当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，无论所述复杂信号的压缩率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率正常时，无论所述复杂信号的压缩融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端。

8.根据权利要求7所述的通信分机加解密模块的故障检测方法，其特征在于，所述不正常的判定标准为：

当参数的测量值超出所述参数正常值的上下5％的范围则判定为所述参数不正常。

9.一种通信分机加解密模块的故障检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：

伪随机码获取模块，用于获取伪随机码；

压缩速率和压缩数据正确率确定模块，用于确定所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率；

复杂信号获取模块，用于获取复杂信号；所述复杂信号为复杂线性调频信号或复杂步进频信号；

压缩率和压缩融合率确定模块，用于确定所述复杂信号的压缩率和压缩融合率；

故障定位模块，用于基于所述伪随机码的压缩速率和压缩数据正确率以及所述复杂信号的压缩率和压缩融合率确定故障位置。

10.根据权利要求9所述的通信分机加解密模块的故障检测系统，其特征在于，所述故障定位模块包括：

第一故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率和所述伪随机码的压缩速率的压缩数据正确率均不正常时，无论所述复杂信号的压缩率和所述复杂信号的融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的输入端；

第二故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第三故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端；

第四故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率正常，所述伪随机码的压缩数据正确率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，无论所述复杂信号的压缩率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第五故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率不正常，所述复杂信号的压缩融合率不正常时，判定所述故障位置为加解密模块的信号处理端；

第六故障判定单元，用于当所述伪随机码的压缩速率不正常，所述伪随机码的压缩数据正确率正常，所述复杂信号的压缩率正常时，无论所述复杂信号的压缩融合率正常或不正常，判定所述故障位置为加解密模块的信号输出端。

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