[0001] 本申请涉及以太网测试技术领域，特别是涉及一种车载以太网抗噪声性能测试装置、IOP测试装置。

[0002] 随着汽车工业的发展，汽车电气系统变得日益复杂，为了满足信息娱乐系统、辅助驾驶系统以及车联网等等的通讯要求和数据传输要求，对于汽车总线技术的要求越来越高，汽车总线向着高带宽的方向发展，因此，车载以太网技术逐渐兴起。

[0003] 为了验证车载以太网的可靠性，需要对车载以太网进行互操作性（Interoperability，IOP）测试，其中一项重要的测试指标是车载以太网链路的信号质量。
因此，如何对车载以太网的链路的信号质量进行测试，是目前需要解决的问题。
实用新型内容

[0004] 基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对车载以太网的链路的信号质量进行测试的车载以太网抗噪声性能测试装置、IOP测试装置。

[0005] 一种车载以太网抗噪声性能测试装置，包括：控制模块、车载以太网收发器、噪声信号源、耦合器、切换模块，其中，

[0006] 所述耦合器的第一端与所述车载以太网收发器连接，所述耦合器的第二端与用于连接被测件的车载以太网接口连接；

[0007] 所述切换模块的第一输入端连接所述噪声信号源，所述切换模块的第二输入端连接用于连接外部噪声源的接口；所述切换模块的输出端用于将所述噪声信号源提供的第一噪声信号或所述外部噪声源提供的第二噪声信号作为目标噪声信号发送至所述耦合器的第三端；

[0008] 所述耦合器用于在所述车载以太网收发器与所述被测件之间交互的数据信号中耦合入所述目标噪声信号。

[0009] 在其中一个实施例中，所述噪声信号源包括：

[0010] 数模转换器，所述数模转换器的输入端与所述控制模块连接，所述数模转换器的输出端与所述耦合器连接，所述数模转换器用于将所述控制模块输出的数字信号转换为噪声信号输出。

[0011] 在其中一个实施例中，所述噪声信号源还包括：

[0012] 信号放大电路，所述信号放大电路的输入端与所述数模转换器连接，所述信号放大电路的输出端与所述切换模块连接，所述信号放大电路用于将所述噪声信号放大。

[0013] 在其中一个实施例中，所述信号放大电路包括至少一个放大器，所述放大器的输入端与所述数模转换器连接，所述放大器的输出端与所述耦合器连接，其中，在所述信号放大电路包括多个所述放大器的情况下，多个所述放大器依次级联，第一级的放大器的输入端与所述数模转换器连接，最后一级的放大器的输出端与所述耦合器连接。

[0014] 在其中一个实施例中，所述车载以太网抗噪声性能测试装置还包括：

[0015] 振荡组件，所述振荡组件分别与所述控制模块和所述数模转换器连接，用于分别向所述控制模块和所述数模转换器输出具有不同振荡频率的时钟信号。

[0016] 在其中一个实施例中，所述振荡组件包括：第一振荡器和第二振荡器，所述第一振荡器分别与所述控制模块、所述第二振荡器连接，所述第二振荡器与所述数模转换器连接，其中，

[0017] 所述第一振荡器用于输出第一频率的时钟信号；

[0018] 所述第二振荡器用于将所述第一频率的时钟信号进行倍频后，输出第二频率的时钟信号。

[0019] 在其中一个实施例中，所述第二振荡器包括集成电压控制振荡器和锁相环，所述集成电压控制振荡器分别与所述第一振荡器、所述数模转换器、所述锁相环连接。

[0020] 在其中一个实施例中，所述切换模块包括第一开关，所述第一开关的第一端与所述噪声信号源连接，所述第一开关的第二端连接用于连接外部噪声源的接口，所述第一开关的第三端与所述耦合器连接，所述第一开关的控制端与所述控制模块连接；所述第一开关导通或关断所述噪声信号源和所述耦合器之间的通路、以及所述连接外部噪声源的接口和所述耦合器之间的通路。

[0021] 在其中一个实施例中，所述耦合器为定向耦合器，所述定向耦合器包括第一端、第二端、第三端，所述定向耦合器的第一端与所述车载以太网收发器连接，所述定向耦合器的第二端与所述被测件连接，所述定向耦合器的第三端与所述切换模块连接。

[0022] 一种IOP测试装置，包括前述的车载以太网抗噪声性能测试装置。

[0023] 上述车载以太网抗噪声性能测试装置、IOP测试装置。通过设置噪声信号源，能够发出噪声信号，提供了对被测件进行抗噪声性能测试所需的噪声信号，便于对被测件进行信号质量测试。通过设置耦合器，能够将在车载以太网收发器与被测件之间交互的数据信号中耦合入噪声信号，从而模拟出具有噪声信号的数据信号，为信号质量测试提供了测试条件。通过设置切换模块，能够选择切换噪声信号的来源，从而能够灵活的选择采用噪声信号源提供的第一噪声信号或外部噪声源提供的第二噪声信号作为目标噪声信号。通过设置车载以太网收发器与被测件连接，从而提供了车载以太网连接时间测试的基础环境。综上，采用本申请的装置，可以实现对于被测件的车载以太网抗噪声性能测试，也即互操作性（Interoperability，IOP）测试中的信号质量测试所需的操作，更加方便简单。

[0035] 为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

[0036] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

[0037] 可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

[0038] 需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

[0039] 在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

[0040] 在一个实施例中，如图1所示，提供了一种车载以太网抗噪声性能测试装置，包括：控制模块10、车载以太网收发器20、噪声信号源30、耦合器40、切换模块50，其中，[0041] 耦合器40的第一端与车载以太网收发器20连接，耦合器40的第二端与用于连接被测件60的车载以太网接口连接。

[0042] 其中，耦合器40可以是定向耦合器40，定向耦合器40包括第一端、第二端、第三端，定向耦合器40的第一端与车载以太网收发器20连接，定向耦合器40的第二端与被测件60连接，定向耦合器40的第三端与切换模块50连接。

[0043] 切换模块50的第一输入端连接噪声信号源30，切换模块50的第二输入端连接用于连接外部噪声源70的接口。切换模块50的输出端用于将噪声信号源30提供的第一噪声信号或外部噪声源70提供的第二噪声信号作为目标噪声信号发送至耦合器40的第三端。

[0044] 其中，切换模块50可以包括切换开关，能够选择切换模块50的第一输入端与切换模块50的输出端连接或者切换模块50的第二输入端与切换模块50的输出端连接，从而改变目标噪声信号的来源。若采用噪声信号源30提供的第一噪声信号作为目标噪声信号，则控制模块10可在上位机的控制下，或根据预先设计好的噪声变化，控制噪声信号源30输出所需的噪声信号。若采用外部噪声源70提供的第二噪声信号作为目标噪声信号，则控制模块10可通过某种通信方式（例如普通以太网，控制器局域网总线（Controller Area Network，CAN））等）与外部噪声源70通信，进而，控制模块10可在上位机的控制下，或根据预先设计好的噪声变化，控制外部噪声源70，输出所需的噪声信号。可以借助外部噪声源70来实现信号质量测试所需的操作，在没有外部噪声源70的情况下，也可以采用噪声信号源30提供噪声信号，无需额外借助其他外接的模块就可以实现信号质量测试所需的操作。

[0045] 耦合器40用于在车载以太网收发器20与被测件60之间交互的数据信号中耦合入目标噪声信号。

[0046] 其中，Signal Quality(信号质量)测试的目的是例如验证被测件60反馈的信号质量SQI值是否与真实的信号质量SQI值一致，此时，本说明书所提及的通信信号质量的检测结果可通过SQI值来表征，通信信号质量的检测能力指的是被测件的SQI值检测结果的准确性，其他示例中，信号质量的检测结果也可通过以下至少之一来表征：信噪比、时延信息、信号强度等。

[0047] 针对SQI，Signal Quality测试包括信号质量递减的SQI测试、信号质量递增的SQI测试。控制模块10可以通过增大/减小噪声信号的幅值，主动降低/提升信号质量，同时可读取被测件60上报的信号质量SQI值。控制模块10通过耦合器40在车载以太网收发器20与被测件60之间交互的数据信号中耦合入噪声信号，再由控制模块10控制噪声信号源30调节噪声信号的参数，就可以灵活的调节被测件60与车载以太网收发器20之间的通信信号质量，满足通信信号质量的检测能力的测试的需求。进而，噪声信号源30主要用于形成信号通信质量的变化。针对判断被测件60通信信号质量的检测能力的过程，一种示例中，可由控制模块10完成，其他示例中，控制模块10可直接或间接将被测件60测到的表征通信信号质量的检测结果的信息（例如SQI值）对外反馈后，由人或其他装置计算出来，此外，该信息也可直接由被测件60反馈给人或其他装置而不经过控制模块10。

[0048] 其中，被测件60可以为车载控制器。车载以太网收发器20可以是车载以太网的物理层芯片，可以与车载控制器连接，实现数据交互。控制模块10可以是FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列），控制模块10通过交换机与车载以太网收发器20连接。

[0049] 其中，噪声信号源30可以是基于DDS（Data Distribution Service，数据分发服务）技术的数字噪声源，可以进行精细的频率调节和幅度调节，输出所需的噪声信号。

[0050] 其中，控制模块10为单片机、现场可编程逻辑门阵列和复杂可编程逻辑器件中的任意一种

[0051] 在本实施例中，通过设置噪声信号源30，能够发出噪声信号，提供了对被测件60进行抗噪声性能测试所需的噪声信号，便于对被测件60进行信号质量测试。通过设置耦合器40，能够将在车载以太网收发器20与被测件60之间交互的数据信号中耦合入噪声信号，从而模拟出具有噪声信号的数据信号，为信号质量测试提供了测试条件。通过设置切换模块
50，能够选择切换噪声信号的来源，从而能够灵活的选择采用噪声信号源30提供的第一噪声信号或外部噪声源70提供的第二噪声信号作为目标噪声信号。通过设置车载以太网收发器20与被测件60连接，从而提供了车载以太网连接时间测试的基础环境，便于控制模块10通过车载以太网收发器20向被测件60传输数据信号。综上，采用本实施例的装置，可以实现对于被测件60的车载以太网抗噪声性能测试，也即互操作性（Interoperability，IOP）测试中的信号质量测试所需的操作，更加方便简单。

[0052] 在一个实施例中，如图2所示，噪声信号源包括：数模转换器31。数模转换器31的输入端与控制模块10连接，数模转换器31的输出端与耦合器40连接，数模转换器31用于将控制模块10输出的数字信号转换为噪声信号输出。

[0053] 其中，控制模块10可以输出代表噪声的数字信号，数模转换器31可基于数字信号产生所需的噪声信号。

[0054] 在本实施例中，通过设置数模转换器31能够实现噪声信号的生成，生成的噪声信号可以由控制模块10进行调节。

[0055] 在一个实施例中，如图3所示，噪声信号源30还包括：信号放大电路32。信号放大电路32的输入端与数模转换器31连接，信号放大电路32的输出端与切换模块50连接，信号放大电路32用于将噪声信号放大。

[0056] 在本实施例中，通过设置信号放大电路32，能够将数模转换器31输出的噪声信号进行一定比例的放大，从而调节噪声信号，输出所需的噪声信号。

[0057] 在一个实施例中，如图4所示，信号放大电路32包括至少一个放大器33。放大器33的输入端与数模转换器31连接，放大器33的输出端与耦合器40连接。

[0058] 其中，在信号放大电路32包括多个放大器33的情况下，多个放大器33依次级联，第一级的放大器33的输入端与数模转换器31连接，最后一级的放大器33的输出端与耦合器40连接。

[0059] 在本实施例中，可以设计一级或多级放大器33，实现噪声信号的放大，得到所需的噪声信号。

[0060] 在一个实施例中，如图5所示，车载以太网抗噪声性能测试装置还包括：振荡组件80。振荡组件80分别与控制模块10和数模转换器31连接，用于分别向控制模块10和数模转换器31输出具有不同振荡频率的时钟信号。

[0061] 其中，振荡组件80向控制模块10输出的时钟信号用于为控制模块10的正常工作提供所需的系统时钟，以便于控制模块10具有一个参考的系统时钟，才能够按照一定时序的正常工作。振荡组件80向数模转换器31输出的时钟信号用于为数模转换器31提供传输数据的时钟信号，数模转换器31可以依据该时钟信号来生成一定频率的噪声信号。而振荡组件80分别向控制模块10和数模转换器31输出的时钟信号的频率具有一定的倍频关系，可以便于控制模块10和数模转换器31的时钟同步。

[0062] 在本实施例中，通过设置振荡组件80分别向控制模块10和数模转换器31输出具有不同振荡频率的时钟信号，可以实现控制模块10和数模转换器31的时钟同步，并且也为控制模块10和数模转换器31提供了系统时钟，以便于控制模块10和数模转换器31的正常工作，以生成噪声信号。

[0063] 在一个实施例中，如图6所示，振荡组件包括：第一振荡器81和第二振荡器82。第一振荡器81分别与控制模块10、第二振荡器82连接，第二振荡器82与数模转换器31连接，其中，

[0064] 第一振荡器81用于输出第一频率的时钟信号。

[0065] 示例性地，第一频率的时钟信号可以是100Mhz的时钟信号，作为控制模块10的系统时钟。

[0066] 第二振荡器82用于将第一频率的时钟信号进行倍频后，输出第二频率的时钟信号。

[0067] 示例性地，第二频率的时钟信号可以是1200Mhz的时钟信号，作为数模转换器31生成噪声信号的参考时钟。

[0068] 示例性地，如图7所示，第二振荡器82可以包括集成电压控制振荡器83（Voltage Controlled Oscillator, VCO）和锁相环84（Phase Lock Loop, PLL），集成电压控制振荡器83分别与第一振荡器81、数模转换器31、锁相环84连接。用全数字的环路实现参考时钟频率和相位锁定。

[0069] 在本实施例中，通过设置第一振荡器81、第二振荡器82，能够分别为控制模块10和数模转换器31提供所需的时钟信号，实现噪声信号的生成。

[0070] 在一个实施例中，如图8所示，切换模块包括第一开关51。第一开关51的第一端与噪声信号源30连接，第一开关51的第二端连接用于连接外部噪声源70的接口，第一开关51的第三端与耦合器40连接，第一开关51的控制端与控制模块10连接。

[0071] 第一开关51导通或关断噪声信号源30和耦合器40之间的通路、以及导通或关断连接外部噪声源70的接口和耦合器40之间的通路。

[0072] 其中，第一开关51可以包括至少两个可控开关，分别串联设置于噪声信号源30和耦合器40之间的通路、连接外部噪声源70的接口和耦合器40之间的通路上，从而可以灵活的控制这两个通路是否导通。

[0073] 在本实施例中，通过设置第一开关51，控制模块10通过控制第一开关51，能够导通或关断噪声信号源30和耦合器40之间的通路、以及导通或关断连接外部噪声源70的接口和耦合器40之间的通路。

[0074] 基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种IOP测试装置。该IOP测试装置包括上述实施方式提供的任一种车载以太网抗噪声性能测试装置。因此，该IOP测试装置也具有上述实施方式中的车载以太网抗噪声性能测试装置所具有的有益效果，相同之处可参照上文对车载以太网抗噪声性能测试装置的解释说明进行理解，下文不再赘述。

[0075] 在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

[0076] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0077] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。