【摘要】：隨著相控陣雷達、數(shù)字陣列雷達等雷達體制的發(fā)展,雷達接收機通道數(shù)也逐漸增多。接收機子系統(tǒng)作為雷達系統(tǒng)的重要組成部分,在雷達開發(fā)制造與維修時,需要對多通道幅相特性進行必要的測試。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、擴展性好的測量儀器,來完成對雷達多通道接收機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”項目為依托,開展了基于高性能微波頻譜分析儀的雷達多通道接收機幅相特性分析軟件開發(fā)工作,以降低對雷達多通道接收機幅相特性測試時的操作復(fù)雜度。本文首先深入分析雷達多通道接收機幅相特性分析軟件的研制需求,提出了軟件總體設(shè)計方案: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)工具進行開發(fā),采用自底向上的結(jié)構(gòu)化設(shè)計模式,遵循模塊化設(shè)計理念,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,本文對雷達多通道接收機幅相特性參數(shù)的測試分析方法進行了研究: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,實現(xiàn)了對通道幅頻特性的測試分析;采用多音測試法,實現(xiàn)了對含有變頻器件的接收機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,本文對雷達多通道接收機幅相特性分析軟件四大模塊的具體實現(xiàn)進行了說明:顯示模塊以選項卡的形式實現(xiàn)視圖窗口在任意位置停靠和多種布局,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、軟件與外部儀器進行通信,實現(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多通道接收機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)計了測試用例對軟件各個功能模塊的正確性進行了驗證。本文設(shè)計的軟件易用性強、運行穩(wěn)定性高、人機交互界面友好美觀,實現(xiàn)了對雷達多通道接收機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,使其在雷達領(lǐng)域的應(yīng)用性更強,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�？蚣茴悇t將此消息傳遞給應(yīng)用程序類，由后者來進行處理件程控儀器工具接收機幅相特性分析軟件在開發(fā)時，通過配合使用線接口，實現(xiàn)了對信號源和頻譜分析儀這兩種測試實時采集功能[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 等接口進行編程，實現(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行分析時，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)值為離散的實數(shù)或復(fù)數(shù)序列，可以完成 DFT、DST、DCT和 DHT 等變換的計算過程[33-34]。由于 FFTW 庫具有極好的運算性能，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、石油勘探等多個領(lǐng)域得到廣泛運用。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】

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本文編號：2695389