含可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)的電子卡及信號生成獲取系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)的電子卡及信號生成獲取系統(tǒng)。該電子卡(1)信號調(diào)節(jié)裝置(20)，調(diào)節(jié)從以下類型中選擇的至少兩種類型的輸入信號：數(shù)字，離散，模擬。提供了用于處理不同類型的輸入信號的二進制調(diào)制裝置(30)和資源(51,52)。用于輸入信號的可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)(40)被用來把輸入信號向與所述信號的類型相對應(yīng)的資源布線?？商孢x地或組合地，該卡(1)包括輸出信號的調(diào)制裝置和用于輸出信號的可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)被用于根據(jù)經(jīng)調(diào)制的輸出信號的類型把所述輸出信號向放大裝置布線?？删幊虜?shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)允許響應(yīng)于不同類型并且數(shù)量可變的輸入/輸出信號的分隔約束條件。
【專利說明】
含可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)的電子卡及信號生成獲取系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明總地設(shè)及電子卡和包括該卡的數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)，尤其在航空領(lǐng)域中。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛機配有各種電子系統(tǒng)來確保允許飛機完成任務(wù)的各種功能。特別地，運些電子 系統(tǒng)包括信號生成獲取系統(tǒng)W便與多個傳感器和致動器接口。運些信號包括不同類型的信 號，尤其是離散輸入信號DSI和離散輸出信號DS0;模擬信號，如用于直流模擬輸入信號的 ANI-DC信號，用于交流模擬輸入信號的ANI-AC信號，模擬輸出信號AN0;或者數(shù)字輸入/輸出 信號，如ARINC429信號。ARINC429是用于傳送數(shù)字數(shù)據(jù)的航空規(guī)范。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的已知信號生成獲取系統(tǒng)使用專用于每種輸入/輸出信號的電子電路。 已知的系統(tǒng)因此包括與要獲取或要生成的信號類型相同數(shù)量的電子卡，運使得系統(tǒng)笨重、 龐大并且復(fù)雜。維護運樣的系統(tǒng)也是非常繁瑣的。
[0004] 此外，現(xiàn)有技術(shù)已知的運些系統(tǒng)專用于裝備有它們的飛機。如果計算機的技術(shù)環(huán) 境，例如要處理的輸入/輸出數(shù)量和/或類型改變，則應(yīng)該設(shè)計新卡。類似地，再次使用數(shù)據(jù) 生成獲取系統(tǒng)用于裝備不具有相同數(shù)量和類型的要處理的輸入/輸出的飛機也是非常復(fù)雜 的。
[0005] 此外，發(fā)現(xiàn)常常飛機的數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)的卡不能再次用于實現(xiàn)另一飛機的系 統(tǒng)，運是因為信號分隔約束條件在兩個飛機之間是不同的。遵守分隔約束條件意味著連接 接口不具有能夠?qū)е缕渌糠止收系牟糠帧?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提出新的電子卡和新的對應(yīng)信號生成獲取系統(tǒng)，從而允許可靠且 低成本地響應(yīng)于不同類型的輸入和/或輸出信號的分隔約束條件，同時允許管理數(shù)量和類 型可能變化的輸入和/或輸出信號。
[0007] 為此，本發(fā)明的目的是一種用于信號生成獲取系統(tǒng)的電子卡，其特征在于所述電 子卡包括：
[000引-信號調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)從W下類型中選擇的至少兩種類型的輸入信號:數(shù)字，離散， 模擬，W及所述輸入信號的二進制調(diào)制裝置；
[0009] -輸入信號處理構(gòu)件，稱作處理資源，包括用于處理兩種類型中的一種類型的輸入 信號的至少一個資源和用于處理另一類型的輸入信號的至少一個資源；
[0010] -用于輸入信號的可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)，插入在二進制調(diào)制裝置和處理資源 之間，所述可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)被配置為根據(jù)經(jīng)調(diào)制的輸入信號的類型把所述輸入信 號向處理資源布線；
[0011] 和/或
[0012] -用于輸出信號的二進制調(diào)制裝置，允許調(diào)制至少兩種類型的信號；
[OOU]-用于輸出信號的放大裝置；從及
[0014] -用于輸出信號的可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)，插入在用于輸出信號的所述調(diào)制裝 置和用于輸出信號的放大裝置之間，用于輸出信號的所述可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)被配置 為根據(jù)經(jīng)調(diào)制的輸出信號的類型把所述輸出信號向用于輸出信號的放大裝置布線。
[0015] 利用可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)的用于信號生成獲取系統(tǒng)的電子卡的運種設(shè)計允 許W較大靈活性和較大可靠性定義不同類型的輸入/輸出信號的分隔。實際上，用于輸入信 號的陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)和用于輸出信號的陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)形成可重配置的內(nèi)部布線構(gòu)件，所述內(nèi) 部布線構(gòu)件允許根據(jù)每個信號的類型對該信號布線并且因此允許向適于該信號的處理鏈 引導(dǎo)。使用可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)允許容易地根據(jù)信號的數(shù)量和類型重配置卡。
[0016] 根據(jù)特定方面，所述系統(tǒng)包括可編程邏輯電路，如FPGA，在可編程邏輯電路中實施 了所述陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)。
[0017] 根據(jù)另一特別特征，用于輸入信號的處理資源和/或用于輸出信號的二進制調(diào)制 裝置也被實施在所述可編程邏輯電路中。
[0018] 根據(jù)特別方面，用于輸入信號的陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)和用于輸出信號的調(diào)制裝置也被實 施在可編程邏輯電路中。
[0019] 根據(jù)特別實施方式，用于輸入信號的二進制調(diào)制裝置和/或用于輸出信號的二進 審Ij調(diào)制裝置包括de 1 ta-s i gma調(diào)制器。
[0020] 根據(jù)特定方面，所述處理資源還包括具有用于輸出信號的調(diào)整功能的至少一個資 源，所述至少一個資源被配置為執(zhí)行輸出信號的調(diào)整循環(huán)，所述電子卡被配置為把離開具 有調(diào)整功能的資源的信號返回到調(diào)制器，所述調(diào)制器例如形成用于輸出信號的所述二進制 調(diào)制裝置的一部分，所述調(diào)制器被配置為調(diào)制在經(jīng)調(diào)整的所述輸出信號和參考值之間的 差。
[0021] 根據(jù)另一特別特征，輸入信號的所述調(diào)節(jié)裝置包括差分放大器。
[0022] 根據(jù)特別方面，用于輸出信號的所述放大裝置包括D類放大器。
[0023] 本發(fā)明還設(shè)及一種數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)，其特征在于包括:如上所述的電子卡，根據(jù) 輸入信號的類型來匹配輸入信號的匹配裝置，W及/或者根據(jù)經(jīng)調(diào)制的輸出信號的類型來 匹配輸出信號的匹配裝置。
[0024] 根據(jù)特定方面，所述匹配裝置偏離開電子卡。在變型中，可W規(guī)定所述匹配裝置集 成到電子卡。
[0025] 根據(jù)特定方面，所述匹配裝置由無源組件形成。
[0026] 本發(fā)明還設(shè)及一種包括數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)的飛機，其特征在于，所述數(shù)據(jù)生成獲 取系統(tǒng)是如上所述的數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0027] 參照附圖，通過閱讀對實施例的W下描述，將更好理解本發(fā)明，在附圖中：
[0028] -圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于處理輸入信號的信號生成獲取系統(tǒng)的一部 分的原理示意圖；
[0029] -圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于處理輸出信號的信號生成獲取系統(tǒng)的一部 分的原理示意圖；
[0030] -圖討良據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于處理輸入信號和輸出信號的信號生成獲取系 統(tǒng)的簡化示意圖；
[0031] -圖4至圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的系統(tǒng)的Ξ個處理資源的原理示意圖，所述 資源允許處理不同類型的輸入信號；
[0032] -圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的系統(tǒng)的陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)的簡化原理示意圖；
[0033] -圖8至圖11是根據(jù)本發(fā)明實施方式的系統(tǒng)的用于輸入信號的四個匹配電路的原 理示意圖，所述匹配電路允許匹配不同類型的輸入信號；W及
[0034] -圖12至圖14是根據(jù)本發(fā)明實施方式的系統(tǒng)的用于輸出信號的Ξ個匹配電路的 原理示意圖，所述匹配電路允許匹配不同類型的輸出信號。
【具體實施方式】
[0035] 在圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于處理輸入信號的信號生成獲取系統(tǒng)的一 部分。此外，圖2示出用于處理輸出信號的信號生成獲取系統(tǒng)的另一部分。數(shù)據(jù)W不同類型 的輸入信號和輸出信號的形式呈現(xiàn)。所述系統(tǒng)可W是數(shù)據(jù)集中器，對于該數(shù)據(jù)集中器而言 需要獲取并生成與另外系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的大量輸入/輸出信號。
[0036] 數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)可W有利地用于裝配飛機用于獲取并生成不同類型的信號，運 不同類型的信號用于飛機的環(huán)境中例如用于控制飛機的某些構(gòu)件和/或處理來自裝備在飛 機中的傳感器的信號。
[0037] 作為示例，輸入信號可W是由連接到所述系統(tǒng)的傳感器發(fā)射的信號，所述系統(tǒng)處 理所述信號W便把所述信號傳送到飛機的構(gòu)件的控制軟件。還作為示例，輸出信號可W是 基于軟件的波表生成并且被系統(tǒng)處理W便傳送給音頻恢復(fù)設(shè)備(例如用于傳播有聲廣告） 的信號。波表對應(yīng)于信號的樣本庫。
[0038] 所述系統(tǒng)包括電子卡1和輸入信號匹配裝置10。運些匹配裝置10相對于電子卡1偏 離開。在變型中，可W規(guī)定匹配裝置10集成到電子卡1。
[0039] 匹配裝置10由用于根據(jù)圖8至11所示的要處理的信號的類型來實現(xiàn)不同電路布置 的無源組件構(gòu)成。
[0040] 所述匹配裝置10包括圖8所示的用于使設(shè)備（如斷路器）的離散信號DSI與低電位 匹配的電路布置11。所述電路布置11包括具有電阻R111和二極管D11的電路，電阻R111的一 個端子接到電壓V+，二極管D11的陰極(DSIP-)連接到具有低電位離散信號的設(shè)備（未示 出）。該電路布置還包括電阻R112,其一個端子連接在二極管D11的陽極和電阻R111的與施 加電壓V+的端子相對的端子之間，R112的另一端子接地。
[0041] 由電阻R112的端子定義的輸出電壓在設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)時對應(yīng)于低電位(二進制 0)，W及在設(shè)備處于打開狀態(tài)時對應(yīng)于高電位(二進制1)。
[0042] 所述匹配裝置10還包括圖9所示的用于匹配數(shù)字輸入信號DGI的電路布置12。所述 DGI信號例如是來自計算機的信號，例如WlOOkbit的帖的形式用于計算機間的通信。所述 電路布置12在輸入端包括由Ξ個電阻R121、R122、R123形成的差分電路布置并且在輸出端 包括借助兩個電容器C12UC122實現(xiàn)的電容禪合。輸出電壓被限定到電容器的與連接到電 阻R122的端子相對的端子。
[0043] 所述匹配裝置還包括圖10所示的電路布置13,用于匹配模擬輸入信號ANI。所述信 號ANI例如是來自直流或交流工作的傳感器的模擬信號。所述電路布置13包括由Ξ個電阻 R131、R132、R133形成的沒有電容禪合的差分電路布置。輸出電壓被限定到電阻R132的各端 子。
[0044] 所述匹配裝置還包括圖11所示的電路布置14,用于使設(shè)備如斷路器的離散信號 DSI匹配于高電位。所述電路布置包括與二極管D14串聯(lián)的電阻R141，二極管D14的陽極 (DSIP+)連接到具有低電位(連接到正電勢)離散信號的設(shè)備(未示出）。
[0045] 該電路布置還包括電阻R142,電阻R142的一個端子連接到電阻R141的另一個端 子，并且電阻R142的另一個端子連接到地。輸出電壓被限定到電阻R142上。
[0046] 限定到電阻R142的各端子的輸出電壓在設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)時對應(yīng)于低電位(二進 審IJO)，并且在設(shè)備處于開啟狀態(tài)時對應(yīng)于高電位(二進制1)。
[0047] 電子卡1配有輸入接口 IE，例如連接到所述匹配裝置10的輸出端的256個輸入接 口。每個輸入接口 IE包括信號調(diào)節(jié)裝置20和二進制信號調(diào)制裝置30。
[0048] 如圖3所示，對于每個輸入接口，所述調(diào)節(jié)裝置20包括差分放大器21。此外，二進制 信號調(diào)制裝置30包括delta-sigma調(diào)制器31。
[0049] 卡1具有插在二進制調(diào)制裝置30和下述的稱為資源的信號處理構(gòu)件50之間的可編 程陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40。
[0050] 可編程陣列開關(guān)40允許把來自調(diào)制裝置30的單比特串行輸入流轉(zhuǎn)換為被分配給 適于對應(yīng)信號類型的處理資源50的單比特串行輸出流。
[0051] 在圖7所示的八輸入簡化示例中，數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40包括四行，每行5個邏輯塊 化C。每個邏輯塊包括兩個輸入、連接到其他塊的兩個輸入的兩個輸出、W及W下功能:該功 能允許使輸入交叉W便把輸入引向相反的輸出，或者在不交叉的情況下把輸入引向?qū)?yīng)的 輸出。各塊彼此之間的連接形成能通過軟件重配置的布線。
[0052] 信號處理資源50W數(shù)字方式實現(xiàn)，例如實現(xiàn)在下面指出的FPGA類型的數(shù)字組件 中。所述資源包括用于處理離散輸入信號DSI的至少一個資源51和用于處理模擬輸入信號 ANI的至少一個資源52。根據(jù)另一實施方式，所述資源50還包括用于處理數(shù)字輸入信號DGI 的至少一個資源53。
[0053] 圖4示出用于輸出經(jīng)調(diào)制的離散輸入信號DSI 511的資源51的實施方式。所述資源 51包括濾波器CI巧12、可編程的遲滯比較器513、W及可編程的防抖動濾波器514。在該資源 51的輸出端515,如此處理的DSI信號被傳送到能夠使用經(jīng)處理的DSI信號用于特別應(yīng)用的 軟件。根據(jù)實施方式，所述軟件在另一張卡上實施。該資源51允許處理低電位離散輸入信號 (DSIP-)和高電位離散輸入信號(DSIP+)。
[0054] 圖5示出用于處理經(jīng)調(diào)制的模擬輸入信號ANI 521的資源52的實施方式。所述資源 52包括濾波器CIC 522和可編程的抽取低通濾波器523。在該資源52的輸出端524,如此處理 的信號ANI被發(fā)送到能夠使用該信號用于特別應(yīng)用的軟件。根據(jù)實施方式，所述軟件在另一 張卡上實施。
[0055] 圖6示出用于處理經(jīng)調(diào)制的數(shù)字輸入信號DGI 531的資源53的實施方式。所述資源 53包括濾波器CIC 532。在該濾波器CIC 532的下游，資源53對于差分信號包括彼此并聯(lián)設(shè) 置的遲滯比較器533a(低電位檢測）和遲滯比較器533b(高電位檢測）。運些比較器可被編程 用于允許調(diào)節(jié)干擾濾波。所述比較器允許生成由一系列二進制1組成的歸零(RZ)編碼帖和 由一系列二進制0組成的歸零(RZ)編碼帖。所述資源53在運些遲滯比較器的下游包括用于 檢驗比特帖特性（比如其頻率和持續(xù)時段）的檢驗裝置534W及奇偶校驗和去串行化裝置 535。在該資源的輸出端536,如此處理的信號DGI被傳送到能夠使用經(jīng)處理的信號DGI用于 特別應(yīng)用的軟件。根據(jù)實施方式，所述軟件在另一張卡上實施。
[0056] 在一個變型中，對于非歸零(NRZ)編碼的單端輸入信號，可W規(guī)定用單個遲滯比較 器替換兩個遲滯比較器。
[0057] 每個濾波器CIC充當解調(diào)制器。此外，每個遲滯比較器(還稱為施密特觸發(fā)器)的觸 發(fā)電位是可通過軟件調(diào)整的，運允許根據(jù)所施加的約束條件按照所希望的信號處理來調(diào)節(jié) 闊值。在圖中所示的示例中，每個濾波器CIC在Z平面中具有W下類型的傳遞函數(shù)H(z):
[0化引
[0059] 可W根據(jù)波表數(shù)據(jù)和/或常數(shù)和/或由系統(tǒng)調(diào)整且處理的輸出信號來生成輸出信 號。
[0060] 所述系統(tǒng)的電子卡1或者管理輸入信號的與所述卡不同的電子卡包括用于輸出信 號的二進制數(shù)字調(diào)制裝置60,能夠?qū)敵鲂盘栠M行單比特調(diào)制。所述輸出信號61、62、63、64 可W是數(shù)字類型DG0和/或交流類型ACS和/或音頻類型和/或調(diào)整的輸出信號。在下文描述 中，不同的輸出信號管理裝置被描述為在卡1上實現(xiàn)，但該描述還適用于使用與卡1不同的 卡的情況。
[0061 ]用于輸出信號的調(diào)制裝置60包括delta-sigma調(diào)制器。根據(jù)實施方式，delta- sigma 調(diào)制器是二階的。
[0062] 所述電子卡1對于每個下述的陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40'包括用于輸出信號的放大裝置70。 用于輸出信號的所述放大裝置70包括D類放大器71。如圖1所示，所述D類放大器中的每一個 都包括分別禪合到V+和V-供電的由柵極控制裝置72控制的兩個晶體管73。
[0063] 為了放大單端輸出信號，該系統(tǒng)被配置為把所標注的極性為Q的經(jīng)調(diào)制輸出信號 經(jīng)由用于輸出信號的陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40'向所述D類放大器71之一布線。所述放大器接收極性 為Q的經(jīng)調(diào)制輸出信號并且生成輸出電壓Vout。
[0064] 對于差分輸出信號的放大，該系統(tǒng)利用所述D類放大器71中的兩個放大器，其中一 個放大器71接收差分信號的極性部分Q并且另一個接收所述信號的標記為Q/的相反極性部 分，用于生成差分輸出電壓V〇ut+; Vout-。
[0065] 用于輸出信號的可編程的數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40'被插入在用于輸出信號的所述二 進制數(shù)字調(diào)制裝置60和用于輸出信號的放大裝置70之間。與所述陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40類似的所 述陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40'被配置為用于把單比特調(diào)制的輸出信號根據(jù)所述信號是單端還是差分 并且根據(jù)信號類型向用于輸出信號的放大裝置70布線。
[0066] 所述系統(tǒng)還包括對來自放大裝置70的輸出信號進行匹配的匹配裝置80。輸出信號 的所述匹配裝置80相對于電子卡1偏離開。在變型中，輸出信號的所述匹配裝置80可W被集 成到電子卡。
[0067] 輸出信號的匹配裝置80由用于實現(xiàn)多個電路布置的無源組件形成，所述多個電路 布置與要匹配的輸出信號的不同類型相對應(yīng)。
[0068] 所述匹配裝置80包括圖12所示的用于匹配數(shù)字輸出信號（比如音頻、ACS和ARINC) 的電路布置81。該電路布置81由無源型LC濾波器形成，該濾波器由兩個線圈B811和B812W 及Ξ個電容器〔811、〔812、〔813組成，運兩個線圈8811和8812通過它們的端子之一彼此連 接。電容器C812的一個端子連接到線圈Β811和Β812之間的連接的中間點。電容器C811和 C813的端子分別連接到線圈Β811和Β812的與連接到中間點的端子相對的端子。每個電容器 的另一端子接地。該電路布置的輸出電壓Vout被限定到電容器C813的各端子上。
[0069] 所述匹配裝置80包括圖13所示的用于匹配模擬輸出信號(AN0)的電路布置82。該 電路布置82由線圈B821形成，線圈B821的一個端子連接到圖13上的標記為Load的負載。所 述負載可W是由電路布置82供電的設(shè)備。負載Load的相對的端子接地。該電路布置的輸出 電壓Vout被限定到負載Load的各端子上。
[0070] 所述匹配裝置80包括圖14所示的用于匹配直流供電輸出信號（DCS)的電路布置 83。該電路布置83由LC類型的濾波器形成，該濾波器由一個端子連接到電容器C831的線圈 B831形成。電容器C831的相對的端子接地。
[0071] 如此匹配的輸出信號可W用于飛機的環(huán)境中的給定應(yīng)用。
[0072] 所述處理資源50還包括具有用于輸出信號的調(diào)整功能的至少一個資源54。所述資 源被配置為執(zhí)行來自與用于系統(tǒng)的輸入信號的匹配裝置10相連的設(shè)備的輸出信號的調(diào)整 循環(huán)。特別地，要調(diào)整的所述輸出信號通過被匹配、調(diào)節(jié)并調(diào)制W被陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)向調(diào)整資 源布線而被處理作為輸入信號。該系統(tǒng)被配置為把調(diào)整資源54的輸出返回到用于輸出信號 的所述調(diào)制裝置60中的調(diào)制器640,調(diào)制器640調(diào)制經(jīng)調(diào)整的所述輸出信號和標記為64ref 的值之間的差。
[0073] 如圖3所示，該系統(tǒng)包括可編程邏輯電路4,在電路4中實施了用于輸入信號的數(shù)字 陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40、所述處理資源50、用于輸出信號的數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40'、W及用于輸出 信號的二進制數(shù)字調(diào)制裝置60。所述可編程邏輯電路包括通信總線41。該總線允許對所述 可編程邏輯電路的邏輯訪問W重新配置每個陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)的布線。所述總線因此允許在該 系統(tǒng)的卡和另一卡的軟件之間傳送數(shù)據(jù)比如經(jīng)處理的輸入信號。所述可編程邏輯電路根據(jù) 一個實施方式是FPGA(現(xiàn)場可編程口陣列）。在變型中，F(xiàn)PGA可W被ASIC(專用集成電路)組 件替換。
[0074] 下文描述用于處理輸入信號的該系統(tǒng)的功能。
[0075] 輸入信號被匹配裝置10匹配W便保護輸入信號免受物理干擾如雷電的影響并且 將其轉(zhuǎn)換為匹配于卡的組件的電壓電位。該匹配是借助于無源組件并且W相對于卡偏離開 的方式實現(xiàn)的，運使得信號的處理更加可靠并且簡化該系統(tǒng)的維護。如上所述，用于輸入信 號的所述匹配裝置包括用于不同類型輸入信號(在所示出的形式中有數(shù)字DGI、離散DSI、W 及模擬ANI)的匹配電路布置。
[0076] 經(jīng)匹配的輸入信號被發(fā)送給卡1的輸入接口 IE，在接口 IE中所述輸入信號被調(diào)節(jié) 裝置20的差分放大器21調(diào)節(jié)并然后被delta-sigma調(diào)制器31單比特調(diào)制。
[0077] 經(jīng)調(diào)制的輸入信號中的每個輸入信號被數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40向處理資源40中的 匹配于信號類型的一個處理資源40布線。允許數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)的布線允許W可靠且靈活 的方式響應(yīng)于不同類型的信號分隔約束條件。
[0078] 陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40的使用允許限定所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入和輸出之間的布線并且因 此獨立于處理資源來限定信號的分隔。實際上，陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40形成可重配置的內(nèi)部布線 構(gòu)件，其允許把每個信號向希望的處理資源布線。換句話說，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)允許把經(jīng)調(diào)制的 輸入信號根據(jù)所述信號的類型分配給資源。
[0079] 下面描述用于處理輸出信號的系統(tǒng)的運作。
[0080] 通過用于輸出信號的二進制數(shù)字調(diào)制裝置60對波表數(shù)據(jù)和/或常數(shù)和/或形成輸 出信號61、62、63、64的輸出信號進行單比特調(diào)制。
[0081] 經(jīng)調(diào)制的輸出信號被所述陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)40'向用于輸出信號的放大裝置70布線。 單端信號被向放大器71之一的輸入端布線，而對于差分信號，所述信號的極性部分Q被向放 大器71之一布線并且所述信號的相反極性部分Q/被向另一單端或差分放大器71布線。來自 放大裝置70的信號然后在卡外部被系統(tǒng)的匹配裝置80根據(jù)信號的類型進行匹配。
[0082] 根據(jù)本發(fā)明的卡和對應(yīng)的數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)相對于常規(guī)的數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)而 言允許獲得更大的積分增益并減少設(shè)計和維護成本。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，用于輸入信號的卡的輸入接口的數(shù)量是每個卡256個并 且用于輸出信號的卡的輸出接口的數(shù)量是32個。因此可W在W有限能量消耗遵守信號分隔 約束條件并且提供W較小成本向每類飛機提供使生成獲取系統(tǒng)定制化的可能性的同時僅 用四張卡進行集成1024個輸入和128個輸出。
[0084] 使用在可編程數(shù)字組件(如FPGA)內(nèi)實現(xiàn)的陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)允許W可靠的方式和較 低的成本響應(yīng)于信號分隔約束條件，同時允許管理數(shù)量和類型可變的輸入/輸出信號。
[0085] 此外，W電子卡形式的系統(tǒng)和偏離開電子卡的信號匹配裝置的實施允許使匹配裝 置與卡隔離并因此容易地替換或選擇匹配裝置，W便根據(jù)要裝配的飛機類型來定制系統(tǒng)， 同時保持由電子卡形成的公共基礎(chǔ)部分。
[0086] 本發(fā)明絕不限于所述和示出的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本發(fā)明的精神內(nèi)提 供任何變型。
【主權(quán)項】
1. 一種用于信號生成獲取系統(tǒng)的電子卡（1)，其特征在于所述電子卡包括： -信號調(diào)節(jié)裝置(20)，調(diào)節(jié)從以下類型中選擇的至少兩種類型的輸入信號:數(shù)字，離散， 模擬， 以及所述輸入信號的二進制調(diào)制裝置(30); -輸入信號處理構(gòu)件（50)，稱作處理資源，包括用于處理兩種類型中的一種類型的輸入 信號的至少一個資源(51)和用于處理另一類型的輸入信號的至少一個資源(52); -用于輸入信號的可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)(40)，插入在二進制調(diào)制裝置(30)和處理 資源(50)之間，所述可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)(40)被配置為根據(jù)經(jīng)調(diào)制的輸入信號的類型 把所述輸入信號向處理資源(50)布線； 和/或 -用于輸出信號的二進制調(diào)制裝置(60)，允許調(diào)制至少兩種類型的信號； -用于輸出信號的放大裝置(70);以及 -用于輸出信號的可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)(40'），插入在用于輸出信號的所述調(diào)制裝 置(60)和用于輸出信號的放大裝置(70)之間，用于輸出信號的所述可編程數(shù)字陣列轉(zhuǎn)換開 關(guān)(40'）被配置為根據(jù)經(jīng)調(diào)制的輸出信號的類型把所述輸出信號向用于輸出信號的放大裝 置(70)布線。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子卡（1)，其特征在于，該系統(tǒng)包括可編程邏輯電路(4)，如 FPGA，在可編程邏輯電路(4)中實施了所述陣列轉(zhuǎn)換開關(guān)(40,40'）。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子卡（1)，其特征在于，用于輸入信號的處理資源(50)和/或 用于輸出信號的二進制調(diào)制裝置(60)也被實施在所述可編程邏輯電路(4)中。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電子卡（1)，其特征在于，用于輸入信號的二進制調(diào)制 裝置(30)和/或用于輸出信號的二進制調(diào)制裝置(60)包括delta-sigma調(diào)制器。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電子卡（1)，其特征在于，所述處理資源(50)還包括具 有用于輸出信號的調(diào)整功能的至少一個資源(54)，所述至少一個資源(54)被配置為執(zhí)行輸 出信號的調(diào)整循環(huán)，所述電子卡被配置為把離開具有調(diào)整功能的資源(54)的信號返回到調(diào) 制器(640)，所述調(diào)制器(640)例如形成用于輸出信號的所述二進制調(diào)制裝置(60)的一部 分，所述調(diào)制器(640)被配置為調(diào)制在經(jīng)調(diào)整的所述輸出信號(64)和參考值(64ref)之間的 差。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電子卡（1 )，其特征在于，輸入信號的所述調(diào)節(jié)裝置 (20)包括差分放大器(21)。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電子卡（1)，其特征在于，用于輸出信號的所述放大裝 置(70)包括D類放大器(71)。8. -種數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)，其特征在于包括：根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的電子卡 (1)，根據(jù)輸入信號的類型來匹配輸入信號的匹配裝置（10)，以及/或者根據(jù)經(jīng)調(diào)制的輸出 信號的類型來匹配輸出信號的匹配裝置(80)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配裝置（10,80)偏離 開電子卡(1)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配裝置（10,80)由無 源組件形成。11. 一種包括信號生成獲取系統(tǒng)的飛機，其特征在于，所述信號生成獲取系統(tǒng)是根據(jù)權(quán) 利要求8至10之一所述的數(shù)據(jù)生成獲取系統(tǒng)。
【文檔編號】H04L25/02GK106059966SQ201610235879
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】S·羅克斯, M·帕斯奎爾
【申請人】空中客車運營簡化股份公司