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PXI总线雷达自动测试系统研制

作　者: 朱宇杰
导　师: 彭宇
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 自动测试系统 PXI总线 1553B定时通讯自检组合
分类号: TN956
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

某图像匹配雷达作为武器系统中的一个核心装置,它根据工作过程中采集的图像与预先存储的图像进行比较来完成目标的探测。其各项性能参数的优劣直接影响整个武器系统的可靠性和安全性。因此雷达自动测试系统作为对雷达性能指标评判的一把标尺,在雷达生产、研制过程中起着举足轻重的作用。本课题研究基于PXI总线的雷达自动测试系统,用于实现对某图像匹配雷达的全面测试,为其研制、生产和维护提供有力保障。本文在详细分析测试需求的基础上,紧跟自动测试系统发展的最新趋势,确定了以PXI总线为核心的多总线自动测试系统。整个系统硬件由PXI嵌入式控制器,高速数据采集模块、1553B定时通讯模块等PXI测量模块,程控电源,自检组合,信号调理及转接组合,目标模拟器以及微波吸收罩组成,可以实现与雷达设备的1553B通讯、异步422通讯以及以太网通讯,并实现对雷达设备基本电气参数以及特有参数的测量,且满足系统便携性的需求。在硬件设计中,着重介绍了关键硬件模块——1553B定时通讯模块和自检组合的设计。为了模拟雷达设备的真实工作状态,1553B定时通讯模块模拟武器系统中主控装置对雷达设备进行控制,实现了与雷达设备稳定、灵活的硬件定时通讯;自检组合基于嵌入式Linux操作系统,模拟雷达设备各项功能和工作流程,对测试设备各项软件和硬件测试功能进行有效检测,提高了测试系统的稳定性,并可用于操作人员的训练。系统软件设计采用VISA技术、ODBC技术以及多线程技术,既实现了整个软件与底层硬件接口无关,同时又保证了测试流程与测试软件的相对独立,并实现了系统实时测量。整个软件设计满足通用性、可扩展性和可移植性的需求。经过现场联调,该雷达自动测试系统完成了对现阶段雷达设备的全面测试,满足设计要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-19
  1.1 课题来源和研究的目的及意义  10
  1.2 自动测试系统发展现状及趋势  10-16
    1.2.1 测试总线发展现状  11-13
    1.2.2 虚拟仪器发展现状  13-14
    1.2.3 测试软件发展现状  14-15
    1.2.4 自动测试系统发展趋势  15-16
  1.3 雷达测试系统发展现状及趋势  16-17
  1.4 主要研究内容及论文结构  17-19
第2章系统总体方案设计  19-32
  2.1 系统需求分析  19-21
    2.1.1 硬件需求分析  19-21
    2.1.2 软件需求分析  21
  2.2 系统硬件总体方案设计  21-28
    2.2.1 主控计算机、测试机箱及显示器选择  23
    2.2.2 数据采集单元  23-24
    2.2.3 通讯单元  24
    2.2.4 微波信号调理及测量单元  24-26
    2.2.5 供电单元  26
    2.2.6 信号模拟器  26-27
    2.2.7 信号调理及转接组合  27
    2.2.8 自检组合  27
    2.2.9 机柜结构  27-28
  2.3 系统软件总体方案设计  28-31
    2.3.1 软件开发平台选择  28-29
    2.3.2 软件接口  29-30
    2.3.3 系统软件组成  30-31
  2.4 本章小结  31-32
第3章系统关键硬件模块设计  32-51
  3.1 1553B 定时通讯模块设计  32-41
    3.1.1 1553B 总线简介  32
    3.1.2 1553B 定时通讯模块总体设计  32-35
    3.1.3 电路设计  35-36
    3.1.4 FPGA 逻辑设计  36-41
  3.2 自检组合设计  41-50
    3.2.1 自检组合总体设计  41-44
    3.2.2 FPGA 逻辑设计  44-45
    3.2.3 ARM 驱动程序设计  45-47
    3.2.4 ARM 应用程序设计  47-50
  3.3 本章小结  50-51
第4章系统软件设计  51-75
  4.1 软件设计关键技术介绍  51-52
  4.2 仪器驱动软件  52-55
  4.3 测试管理软件  55-56
  4.4 手动测试软件  56-64
    4.4.1 加电控制程序  57
    4.4.2 数据采集程序  57-59
    4.4.3 通讯程序  59-63
    4.4.4 模拟器控制程序  63-64
  4.5 自动测试软件  64-74
    4.5.1 自动测试软件架构  64-66
    4.5.2 自动测试界面  66-67
    4.5.3 测试结果查询  67-68
    4.5.4 雷达自动测试流程  68-74
  4.6 本章小结  74-75
第5章系统调试及验证  75-92
  5.1 系统调试综述  75-76
  5.2 硬件模块调试  76-87
    5.2.1 1553B 定时通讯模块调试  76-83
    5.2.2 自检组合调试  83-87
  5.3 系统调试  87-91
    5.3.1 调试方法及调试结果分析  87-89
    5.3.2 调试过程中的问题与解决方法  89-90
    5.3.3 调试结果  90-91
  5.4 本章小结  91-92
结论  92-93
参考文献  93-97
攻读学位期间发表的学术论文  97-99
致谢  99-100

PXI总线雷达自动测试系统研制

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