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某雷达自动测试系统研制

作 者: 梁宇
导 师: 乔立岩
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 串行通讯 自检组合 W5300
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要


雷达用于实现对目标的准确定位,帮助武器系统锁定目标,继而命中并摧毁目标。因此,雷达性能的优劣直接影响了对目标的定位精度,继而影响了整个武器系统的功效。本课题研究某型号雷达的自动测试系统,用于在研制、生产、维护过程中对雷达的性能指标进行详细、全面的测试,有力保证了雷达工作的可靠性。本文详细分析了某型号雷达的测试需求,提出了基于PXI总线平台的雷达自动测试系统总体方案。整个系统由PXI机箱及嵌入式控制器、数据采集卡、专用串行通讯卡、信号转接组合、供电组合、自检组合、运动目标支架以及回波信号模拟器组成。该系统实现了雷达的供电控制及状态监测,雷达基本电气参数的测量,以及与雷达的同步485定时通讯、专用异步422通讯和基于TCP、UDP协议的以太网通讯等功能,且满足测试系统小型化的需求。详细介绍了自研的专用串行通讯卡和自检组合的设计方法。专用串行通讯卡集标准异步422通讯、专用异步422通讯、同步485定时通讯功能于一身,分别实现了运动目标支架的控制、遥测设备与雷达通讯的模拟、飞控机与雷达定时通讯的模拟,且各通讯能够并行工作,降低了系统成本。自检组合基于DSP和FPGA的系统架构,实现了对雷达工作流程、测试信号以及多种通讯功能的模拟,为系统全面自检奠定了基础,其中对以太网通讯接口的模拟采用以太网协议芯片W5300实现,缩短了开发周期、降低了成本。使用LabWindows/CVI软件平台完成了测试系统软件的开发,系统软件采用VISA技术、ODBC技术、多线程技术进行设计,主要由测试管理软件、仪器驱动软件、手动测试软件、自动测试软件四部分组成。整个软件采用层次化、模块化设计思想,满足通用性和可移植性的要求。系统联调结果表明,该雷达自动测试系统能够完成现阶段雷达的全部测试项目,符合雷达的测试需求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 课题来源和研究的目的及意义  10
  1.2 自动测试系统研究现状  10-14
    1.2.1 自动测试系统概述  10-11
    1.2.2 自动测试系统发展状况  11-13
    1.2.3 自动测试系统在国内外的应用  13-14
  1.3 主要研究内容及论文结构  14-15
第2章 系统总体方案设计  15-24
  2.1 测试需求分析  15-17
    2.1.1 系统硬件需求分析  15-17
    2.1.2 系统软件需求分析  17
  2.2 系统硬件总体方案设计  17-21
    2.2.1 测试机箱、主控计算机及显示器选择  18-19
    2.2.2 数据采集卡  19
    2.2.3 专用串行通讯卡  19
    2.2.4 供电组合  19-20
    2.2.5 信号转接组合  20
    2.2.6 自检组合  20
    2.2.7 回波信号模拟器  20
    2.2.8 运动目标支架  20-21
    2.2.9 系统结构  21
  2.3 系统软件总体方案设计  21-23
    2.3.1 软件开发平台  22
    2.3.2 系统软件组成  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 系统关键硬件设计  24-54
  3.1 专用串行通讯卡设计  24-38
    3.1.1 SDLC 协议简介  24-25
    3.1.2 板卡总体方案设计  25-28
    3.1.3 板卡 FPGA 逻辑设计  28-38
  3.2 自检组合设计  38-52
    3.2.1 组合总体方案设计  38-40
    3.2.2 以太网接口硬件设计  40-42
    3.2.3 组合 FPGA 逻辑设计  42-44
    3.2.4 组合 DSP 软件设计  44-52
  3.3 本章小结  52-54
第4章 系统软件设计  54-78
  4.1 测试管理软件  54-56
  4.2 仪器驱动软件  56-60
  4.3 手动测试软件  60-69
    4.3.1 供电控制程序  61-64
    4.3.2 数据采集程序  64
    4.3.3 通讯程序  64-69
  4.4 自动测试软件  69-77
    4.4.1 自动测试软件架构  69-71
    4.4.2 自动测试界面  71-73
    4.4.3 雷达自动测试流程  73-77
  4.5 本章小结  77-78
第5章 系统调试及验证  78-97
  5.1 系统调试综述  78
  5.2 硬件调试  78-93
    5.2.1 数据采集卡调试  78-80
    5.2.2 专用串行通讯卡调试  80-85
    5.2.3 自检组合调试  85-93
  5.3 系统联调  93-96
    5.3.1 供电控制及状态监测功能调试  93
    5.3.2 数据采集功能调试  93-94
    5.3.3 同步 485 通讯功能调试  94-95
    5.3.4 遥测通讯功能调试  95-96
    5.3.5 调试结果  96
  5.4 本章小结  96-97
结论  97-98
参考文献  98-102
攻读学位期间发表的学术论文  102-104
致谢  104-105

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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