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Le test devient synthétique

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Le système de test synthétique d’Aeroflex

Traditionellement, les fabricants de systèmes de test utilisent quelques appareils de mesure et/ou de modules de mesure qu’ils interconnectent dans un rack. Un logiciel spécifique appelle les fonctions intégrées dans les appareils de mesure indépendants.

Aerflex propose une solution alternative qu’elle a baptisée Système de test Synthétique. Ce système « synthétise » les stimuli et les capacités de mesure que l’on trouve dans les appareils classiques au travers d’une combinaison d’algorithmes logiciels et de matériels basés sur des modules d’instrumentation. Le concept d’instruments synthétiques trouve ses racines dans les technologies et techniques développées dans les télécoms modernes.

La partie stimulus du testeur synthétique comprend un moteur de génération de signaux, suivi d’un convertisseur de signaux Numérique/Analogiques qui fournira le signal analogique au travers de modules standards. Un convertisseur de fréquence transforme les signaux de bande de base en RF et hyperfréquence. Ces signaux sont ensuite envoyés aux matrices de commutations. Dans un instrument classique cette fonction fait partie intégrante de l’appareil et est répétée (de manière différente) autant de fois qu’il y a d’appareils de mesure dans le système et ce, sans aucun accès au cheminement de ces circuits. Dans le système synthétique, ce cheminement est réalisé au moyen de modules et les accès entrées/sorties sont toujours possibles et modifiables aisément.

Le partitionnement par fonction permet à l’utilisateur d’exploiter les fonctions intrinsèques de chacun des modules qui constituent le système. En connectant en série tous les modules, on obtient un générateur de signaux hyperfréquence. En prélevant le signal avant le block convertisseur de fréquence, on  obtient un générateur de signaux analogique ou un générateur de fonctions. En se branchant directement à la sortie du processeur de signaux, on obtient un générateur de trames numériques. En combinant ainsi les différents conditionnements et génération de signaux, le testeur synthétique générera toutes formes de signaux analogiques et numériques, des plus simples aux plus complexes.

Un instrument synthétique peut recevoir plusieurs modules redondants, comme par exemple un module N/A de haute dynamique, faible bande passante et un autre de faible dynamique, large bande passante. Ce type de produit est en fait basé sur la division des modules de base nécessaires à la génération des stimuli et à l’analyse globale demandée. Si le cahier des charges défini des besoins spécifiques de signaux dupliqués, il est facile de dupliquer les modules nécessaires à l’intérieur du système. Le concepteur du système peut définir aisément le nombre de chemin parrallèles nécessaires, tout en minimisant le nombre de modules redondants.
En donnant accès aux modules utiles dans l’instrument synthétique, il est ainsi possible d’utiliser les plus hautes performances existantes, tout en minimisant leur nombre. Le coût total du système sera optimisé car les duplications inutiles de modules seront évitée, tout en augmentant les performances globales du système. Il sera ainsi possible d’investir dans les modules les plus modernes et les plus performants uniquement lorsque le besoin réel se fera sentir et donc de maximiser les coûts au profit de la performance. Une autre conséquence intéressante sera la diminution importante de la taille du système ainsi que le nombre différent de pièces de rechange nécessaires.

L’autre avantage de cette méthode de modules de fonctions se retrouve dans le calibrage du système. Avec l’appareil synthétique, il est possible d’optimiser individuellement le calibrage de chaque module . Ce qui rend le calibrage plus efficace et  plus rapide.

Avec l’instrument synthétique, la mise à jour de modules pour respecter de nouvelles contraintes technologiques est aussi facile que la mise à jour logicielle. Lorsque qu’un module est obsolète ou doit être remplacé pour obtenir des spécifications plus étendues, il suffit de changer le module concerné par un autre plus performant alors que dans le cas d’un instrument classique, l’appareil entier doit être changé. Le coût et le temps nécessaire pour gérer les performances ou traiter les modules obsolètes est donc minimum.

Le concept d’instrument synthétique traite le matériel de la même façon que le logiciel orienté objet, sous forme de modules, rendant le mélange matériel et logiciel excessivement cohérent et c’est pourquoi ce concept de système utilise totalement la programmation orientée objet. L’encapsulation de toutes les données nécessaires relatives aux modules matériels sont aisément traitées par le logiciel intelligent qui déterminera les stimuli nécessaires en fonction des capacités de mesure. En connaissant la fonction de transfert de chaque module il est possible de calculer le stimulus à envoyer à l’unité sous test. Comme les modules sont traités en tant qu’objet, les informations de calibrage peuvent simplement être ajoutées à leurs fonctions de transfert. Ainsi il est possible de positionner les différents modules dans n’importe quelle configuration tout en gardant la plus haute qualité dans les signaux générés et mesurés, sur tout le cheminement du système.

Le matériel et logiciel orienté objet permet aussi le diagnostic intégré au système et la prédiction de fautes pour le système de test mais aussi pour l’objet sous test. Le diagnostic intégré sur un système traditionnel est quasi impossible en raison de la méthode de programmation séquentielle. Avec un système orienté objet, une surveillance continue et en temps réel permet d’acquérir les informations en parallèle en vue de ces diagnostics et permet aussi de réaliser de la prédiction de fautes.

Dans un environnement synthétique, le choix des interfaces est sans conséquences sur les résultats. L’ingénieur système peut mélanger sans problème des interfaces au standard PXI, VXI, GPIB, Ethernet, USB, PCI, PCI-X ou tout autre bus de communications. Le département de la défense américain travaille aujourd’hui sur une nouvelle stratégie de testeurs synthétiques qui devront remplacer les testeurs classiques.

Enfin, il est tout à fait possible d’utiliser les milliers de programmes fonctionnant sur les testeurs classiques, sans modifier le système synthétique. La marine américaine possède un ancien système de test classique avec plus de 3000 programmes de test, mais ce système étant en fin de vie, il devient très difficile de faire des mises à jour matériel. Une présentation jointe entre Aeroflex et Lockeed Martin à prouvé qu’il était très aisé de remplacer un ancien système de test par un appareil synthétique et de faire tourner les anciens programmes de test et les interfaces matériels. Les quelques 600 systèmes CASS de la marine américaine seront donc vraisemblablement remplacés par de nouveau testeurs synthétiques avec un investissement modéré par rapport au pur développement de nouveaux systèmes basés sur la technologie traditionnelle.

Pour en savoir plus sur Aeroflex
http://www.aeroflex.com

Youssef Belgnaoui

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