一种通用雷达自动化测试设备的研究及其应用

论文摘要

随着装备部队的武器系统日趋复杂化、集成化、高速化、自动化和智能化，部队对于测试设备的自动化、标准化和通用化的要求越来越迫切，研制通用测试设备已是迫在眉睫。为努力提高用户技术保障工作效率，迫切需要一种通过标准硬件组合和不依赖于硬件的测试软件就可以适应多种类型雷达的通用化的、自动化的测试平台，以此减少设计工作量，缩短研制周期，提高测试设备的适应性、灵活性和可扩展性。测试总线技术是支撑自动化测试系统发展的核心技术。从20世纪70年代第一代测试总线GPIB诞生以来，已陆续产生了VXI、PXI和LXI等多种测试总线标准。PXI总线仪器具有体积小、性能高、成本低、适用测量和自动化系统平台等特点。虚拟仪器软件架构(VISA)适用于多种总线仪器包括PXI仪器，具有与仪器及硬件接口无关的特性，软件的编制不必针对某公司的具体模块。基于以上特点，本测试系统采用PXI总线结构，底层采用VISA函数库寄存器基的驱动编写方式，完成对雷达的全功能自动测试，实现了系统的模块化、标准化、可扩展性，便于维护升级。在系统的硬件设计上，以满足最大兼容性为原则，将CPCI系统背板总线进行了详细的分类，为雷达各类信号，包括模拟量信号、数字量信号、视频信号等分配了足够的测试通道，并且能实现某些通道的复用，以满足个别雷达某种信号数量特别多的情况。在调理电路的设计上，也实现了冗余设计。整个通用测试平台的核心还在于运用柔性互联思想，采用矩阵开关构成可编程接线分机，使硬件设计趋于简化，并大大提高了系统的稳定性。经调理的各类信号送入相应的PXI测试模块进行测量，满足了准确性和可靠性的要求，整个系统也具有良好的电磁兼容性。软件设计上，以Windows XP为操作开发平台,选用NI公司Measurement Studio和数据库管理系统作为系统应用软件的开发平台，运用LabWindows/CVI语言进行编程设计，按照VISA标准，采用模块化，功能化，层次化和开放化的思想进行设计。VISA（虚拟仪器软件结构）技术保证不同测试接口之间的兼容性及互换性，应用ODBC（开放数据库互连）技术及SQL数据库查询语言，保证了软件的通用性。通用平台测试模块包括设备自检模块、系统设置模块、数据管理模块等模块，保证了雷达各项功能及参数的准确验证。最后将该测试平台运用于某型雷达测试中，取得了良好的测试效果。测试结果完全满足雷达总体需求，且数据精度高，系统可靠稳定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外雷达自动测试系统的研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 测试总线技术现状及发展趋势
• 1.4 本论文主要研究内容
• 第2章 雷达通用测试平台总体架构
• 2.1 通用测试平台硬件架构
• 2.1.1 通用自动化测试系统硬件经典架构
• 2.1.2 通用测试平台系统总线
• 2.1.3 通用测试平台硬件架构的关键技术
• 2.2 通用测试系统软件架构
• 2.2.1 通用测试软件层次结构
• 2.2.2 系统软件开发环境
• 2.3 本章小结
• 第3章 雷达通用测试平台硬件设计
• 3.1 测试需求分析与实现
• 3.1.1 雷达模拟量测量的实现方法
• 3.1.2 雷达数字量（状态信号）测量的实现方法
• 3.1.3 雷达数字开关量（指令控制信号）测量的实现方法
• 3.1.4 各种频率信号量的测量实现方法
• 3.2 通用测试平台基本组成
• 3.3 硬件平台关键技术——矩阵开关连接方案
• 3.4 本章小结
• 第4章 雷达通用测试平台软件设计
• 4.1 软件环境与架构描述
• 4.2 通用平台软件详细设计
• 4.2.1 设备自检模块（DevInit）
• 4.2.2 系统设置模块（DataInit）
• 4.2.3 串口通讯模块（Communication）
• 4.2.4 信号检测控制功能模块（SignalCtrl）
• 4.2.5 通用模块（GenFun）
• 4.2.6 信号源及功放控制模块（RSFun）
• 4.2.7 其他模块
• 4.3 本章小结
• 第5章 通用测试平台在某型雷达测试中的应用
• 5.1 雷达测试需求
• 5.2 测试具体实现
• 5.2.1 雷达信号分类及测试通道
• 5.2.2. 用户界面及功能描述
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录