【摘要】：隨著相控陣?yán)走_(dá)、數(shù)字陣列雷達(dá)等雷達(dá)體制的發(fā)展,雷達(dá)接收機(jī)通道數(shù)也逐漸增多。接收機(jī)子系統(tǒng)作為雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分,在雷達(dá)開發(fā)制造與維修時(shí),需要對多通道幅相特性進(jìn)行必要的測試。傳統(tǒng)的多臺儀器聯(lián)合測試法所需的成本高、測試效率和測試精度低,因此,亟需一種集成度高、通用性強(qiáng)、擴(kuò)展性好的測量儀器,來完成對雷達(dá)多通道接收機(jī)幅相特性的自動測試過程。本文以中電41所牽頭的“國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)”項(xiàng)目為依托,開展了基于高性能微波頻譜分析儀的雷達(dá)多通道接收機(jī)幅相特性分析軟件開發(fā)工作,以降低對雷達(dá)多通道接收機(jī)幅相特性測試時(shí)的操作復(fù)雜度。本文首先深入分析雷達(dá)多通道接收機(jī)幅相特性分析軟件的研制需求,提出了軟件總體設(shè)計(jì)方案:軟件基于VS2010/MFC框架、SP++信號處理庫、FFTW庫、VISA庫、SCPI命令集、LAN接口、TeeChart ActiveX控件等開發(fā)工具進(jìn)行開發(fā),采用自底向上的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)模式,遵循模塊化設(shè)計(jì)理念,將軟件分為顯示模塊、接口模塊、分析模塊和校正模塊,以簡化開發(fā)流程、提高開發(fā)效率。然后,本文對雷達(dá)多通道接收機(jī)幅相特性參數(shù)的測試分析方法進(jìn)行了研究:采用頻譜分析儀直接讀取法和加窗頻譜分析與校正法兩種方法,實(shí)現(xiàn)了對通道幅頻特性的測試分析;采用多音測試法,實(shí)現(xiàn)了對含有變頻器件的接收機(jī)通道相頻特性的測試分析;對通道穩(wěn)定性、通道隔離度以及通道幅度一致性等參數(shù)給出了具體的測試方法。接著,本文對雷達(dá)多通道接收機(jī)幅相特性分析軟件四大模塊的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明:顯示模塊以選項(xiàng)卡的形式實(shí)現(xiàn)視圖窗口在任意位置�？亢投喾N布局,并以圖表的形式給出分析結(jié)果;接口模塊用于軟件各模塊間、軟件與數(shù)據(jù)文件、軟件與外部儀器進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)了儀器程控自動測試和測試結(jié)果存儲功能;分析模塊用于完成雷達(dá)多通道接收機(jī)的單通道幅頻特性和通道間特性參數(shù)的測試分析;校正模塊用于降低系統(tǒng)測試誤差。最后,本文設(shè)計(jì)了測試用例對軟件各個(gè)功能模塊的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。本文設(shè)計(jì)的軟件易用性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定性高、人機(jī)交互界面友好美觀,實(shí)現(xiàn)了對雷達(dá)多通道接收機(jī)幅相特性的一鍵式自動測試和分析功能,測試誤差小。軟件拓展了傳統(tǒng)頻譜分析儀的測試功能,使其在雷達(dá)領(lǐng)域的應(yīng)用性更強(qiáng),從而提升與國外同類產(chǎn)品的競爭力。
【圖文】：

先被返還給視類，視類再將其返還給框架類。框架類則將此消息傳遞給應(yīng)用程序類，由后者來進(jìn)行處理件程控儀器工具接收機(jī)幅相特性分析軟件在開發(fā)時(shí)，通過配合使用線接口，實(shí)現(xiàn)了對信號源和頻譜分析儀這兩種測試實(shí)時(shí)采集功能[26]。Agilent 公司采用自底向上結(jié)構(gòu)模型開發(fā)的、用于和各編程接口。它執(zhí)行儀器總線的功能，不受平臺類型、對 USB、GPIB、和 LAN 等接口進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了在能[27-28]。VISA 庫提供了簡單易用的控制函數(shù)集和強(qiáng)能。通過在工程中添加如圖 2.1 所示的頭文件即如軟件中使用的 viPrintf 函數(shù)的功能是通過連接接口f 函數(shù)的功能是通過連接接口從儀器格式化接收命令

發(fā)送信號產(chǎn)生信號 格式化數(shù)據(jù)總線圖2.2 SCPI 通用儀器模型2.1.3 軟件信號處理庫本軟件在對采集的測試信號進(jìn)行分析時(shí)，借助了現(xiàn)有成熟的、已被廣泛使用的開源 FFTW 傅里葉變換庫和 SP++信號處理庫作為信號處理工具，實(shí)現(xiàn)了快速精確的信號處理功能。FFTW 傅里葉變換庫是專門用來計(jì)算一維或者多維數(shù)值的離散傅里葉變換的 C語言子函數(shù)庫，，其輸入數(shù)值為離散的實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù)序列，可以完成 DFT、DST、DCT和 DHT 等變換的計(jì)算過程[33-34]。由于 FFTW 庫具有極好的運(yùn)算性能，通過向工程中添加下圖 2.3 所示的 DLL 動態(tài)鏈接庫即可使用，因此已在信號處理、石油勘探等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。例如，學(xué)術(shù)研究最常用的 Matlab 軟件采用 FFTW 庫完成傅里葉變換計(jì)算過程。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN957

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2695389