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摘要：本发明公开一种串联式多总线的故障注入系统，包括总线接口A、用户故障类别设置模块、信号调理模块、AD离散采样模块、FPGA多层级故障注入模块、物理层、DA转换模块、信号选择输出控制模块、总线接口B和通信总线等，本发明可以实现对多种类型总线进行电气层、数据链路层与协议层三个层级的故障模拟，具体包括延时输出、噪声干扰、波形修改、数据替换等故障操作。本系统使用将软件的人机交互方式与硬件故障注入系统设施相互配合实现的方法，用户从操作界面的软件上进行故障注入方式和参数的设置，硬件层面的故障注入系统对软件层面传来的故障参数进行实现。

主权项：1.一种串联式多总线的故障注入系统，其特征在于：包括总线接口A，将故障注入系统与原总线相连接，为故障注入系统输入的外界接口；用户故障类别设置模块，为系统与外部交互模块，可由用户设置注入故障类别与故障对应参数；信号调理模块，将总线传入的信号电压的电压幅值变换成AD离散采样模块的标准电压；将DA转换模块的输出电压变换为总线标准电压，传送至信号选择输出控制单元；AD离散采样模块，将经信号调理模块的调理后的总线信号进行高速离散采样，将模拟信号转换为数字信号输入至FIFO存储器中；FPGA多层级故障注入模块，包括电气层故障注入单元、用户故障注入管理单元、数据链路层故障注入单元和协议层故障注入单元，用户故障注入管理单元与用户故障类别设置模块进行交互，将用户要求转换为对FPGA多层级故障注入模块的需求，是FPGA多层级故障注入模块与外部交互的通道，同时也协调FPGA多层级故障注入模块中各模块的输入与输出；电气层故障注入单元将AD离散采样模块输入的数字信号按照设定进行电气层的故障注入；数据链路层故障注入单元将输入的原总线信号按照设定进行数据链路层的故障注入；协议层将输入的原总线信号按照设定进行协议层的故障注入；物理层：为传输数据提供所需要的物理链路创建、维持、拆除操作，确保原始的数据可在各种物理媒体上传输；DA转换模块：将从FIFO存储器中输出的数字信号转换为故障注入后的模拟信号；信号选择输出控制单元：根据故障注入的层级与方式选择将特定层级的故障输出；通信总线，连接模块进行信号的单向或双向传输；总线接口B，将故障注入系统与原总线相连接，为本系统输出的外界接口；所述电气层故障注入单元包括FIFO存储器、FFT模块、频域波形发生器、增益模块、IFFT模块，所述FFT模块使用傅里叶变换，将FIFO存储器中的时域数据变换为频域数据；所述频域波形发生器根据所需故障注入类别，产生频域波形信号，与原波形叠加后产生理想的故障信号；所述增益模块将输入该模块的数字信号根据用户故障注入管理单元设定的增益倍数进行相应的放大或缩小；所述IFFT模块使用反傅里叶变换，将故障数据注入后的频域数据变换为时域数据；所述电气层故障注入单元还包括延迟控制单元，用于延迟类故障模拟，将数字信号延迟设定的时间后送入DA转换模块中；所述电气层故障注入的故障类型包括信号波形偏移故障、信号被噪声干扰故障、波形输出错误故障与信号延迟输出故障；所述数据链路层故障注入单元将接收到的总线信号通过改变信号报文帧的对应字节电平来注入指定故障，对不同总线的标准信息帧通过改变其标志位、校验位、开始位、结束位和数据长度来实现对数据链路层的故障注入；所述数据链路层故障注入的故障类型为数据帧完整性故障、地址位的故障、数据长度的故障、校验字段的故障；所述协议层故障注入单元将从总线接口A输入的总线信号通过数据篡改的操作来修改传入数据的内容，从而完成协议层的故障注入；所述协议层故障注入的故障类型包括数据内容的篡改故障、数据包丢失的故障；所述系统能够同时使用三个层级的故障注入，通过用户故障注入管理单元对其耦合控制，对其进行多层级的测试。

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