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天线方向图自动测量系统的设计与实现

作　者: 杨宏宇
导　师: 周山宏；周金铭
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 天线方向图虚拟仪器 VISA SCPI指令
分类号: TN820.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

天线方向图是衡量雷达性能的一项重要指标,方向图的测试在雷达性能测试中占有极其重要的位置。目前,方向图的测量多借助于各仪器厂商生产的高精度测量仪器来完成,这些仪器可实现大部分通用功能。而不同的用户对具体的情况往往会提出不同的测量需求,若在厂家直接定制有专用功能的自动化测量仪器则仪器价格昂贵且适用范围受到限制。据此,通常情况下,用户常利用生产厂商提供的仪器驱动程序自行开发具有特定功能的软件,借助虚拟仪器技术,完成计算机对测量仪器的控制,实现方向图自动测量。本课题的任务是要为国营784厂开发研制一套自动化天线方向图测量系统。本系统选择Visual Basic 6.0作为软件开发工具。该软件系统在工控机上运行,并以VISA虚拟仪器体系结构的Format I/O函数为载体,通过向频谱仪发送SCPI指令实现工控机与两台频谱仪的通信。测量过程中,系统通过采集码盘的角度信息及频谱仪的幅度信息可记录待测天线的方向图数据,同时绘制出天线方向图,并能实现文件保存、数据浏览、参数计算、图形处理等功能。全文共分为六个章节,主要内容包括:1.对天线方向图测量系统的相关理论知识、开发工具、测量原理等内容进行了简要的介绍;2.重点分析了系统功能,建立系统框架,划分层次及功能模块,并对每个模块的实现方法、细节及部分关键性技术进行了详细讨论;3.对本系统进行了实验测试,测试结果表明:该系统实现了用户提出的所有功能需求,完成了天线方向图的自动测量。目前该系统已投入使用,系统运行稳定。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-12
  1.1 天线方向图测量系统概述  9-11
    1.1.1 研究背景  9
    1.1.2 测量原理与方法  9-10
    1.1.3 测量系统实现方案  10-11
  1.2 论文主要工作及内容安排  11-12
第二章理论基础和设计方法  12-21
  2.1 天线方向图  12-15
    2.1.1 波束宽度  13
    2.1.2 副瓣电平  13
    2.1.3 和差波束天线方向图  13-15
  2.2 虚拟仪器  15-18
    2.2.1 VISA  15-18
    2.2.2 SCPI  18
  2.3 软件开发环境  18-21
第三章系统总体设计  21-26
  3.1 系统组成及工作流程  21-23
  3.2 系统详细功能  23-24
  3.3 系统结构设计  24-26
第四章系统的详细设计与实现  26-48
  4.1 系统主模块的设计  26-30
    4.1.1 功能说明  26-27
    4.1.2 工作流程  27-28
    4.1.3 关键问题及主要程序代码  28-30
  4.2 设置模块的设计  30-36
    4.2.1 功能说明  30-31
    4.2.2 “参数设置”子模块实现方案  31-33
    4.2.3 “仪表设置”子模块实现方案  33-36
  4.3 天线测量模块的设计  36-39
    4.3.1 功能说明  36
    4.3.2 实现方案及工作流程  36-37
    4.3.3 关键问题及主要代码  37-39
  4.4 数据浏览模块的设计  39-43
    4.4.1 功能说明  39-40
    4.4.2 关键问题及解决方案  40-43
  4.5 图形处理模块的设计  43-48
    4.5.1 功能说明  43-45
    4.5.2 关键问题及解决方案  45-48
第五章系统测试  48-56
  5.1 测试环境  48
  5.2 系统测试结果  48-55
    5.2.1 主界面  49
    5.2.2 参数设置  49-50
    5.2.3 仪表设置  50
    5.2.4 天线测量  50-51
    5.2.5 数据浏览  51-52
    5.2.6 图形处理  52-55
  5.3 结论  55-56
第六章总结  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-60

天线方向图自动测量系统的设计与实现

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