基于PXI Express總線的雷達綜合測試系統

孔凡泉++高晶晶++婁開宇

摘 要：針對某型中程三坐標對空情報雷達的測試需求，開發基于PXI Express總線的雷達綜合測試系統。從雷達的測試方法分析入手，闡述了測試系統的硬件平臺和軟件平臺設計方法，該系統可自動（人工輔助）、快速、準確地完成雷達性能指標測試和整機性能評估。

關鍵詞：PXI Express 雷達 整機

中圖分類號：TN956 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0005-02

現代雷達裝備大量采用各種先進的電子設備，使雷達變得日益復雜，給使用、維護和保障帶來極大挑戰，如何掌握雷達的工作狀態成為影響戰備完好性和使用的主要問題。當前，雷達的保障主要是靠技術人員根據裝備機內測試（BIT）和經驗進行判斷和評估，其對技術人員的要求較高，技術人員往往需要經過長期的培訓和摸索才能積累一些經驗，這嚴重制約了裝備性能的正常發揮和使用。傳統的ATS主要是針對裝備電路板級的性能指標測試和故障診斷，面向整機的性能指標和技術參數進行測試、診斷的雷達綜合測試系統具有較高的實用價值。

本文中主要以某型中程三坐標對空情報雷達為測試對象，進行基于PXIExpress總線的雷達綜合測試系統開發。

雷達綜合測試系統，主要是快速、準確地完成對雷達關鍵指標測試，包括雷達產品規范中規定A組檢驗項目和其它整機關鍵指標的測試，以確認并評估雷達整機工作狀態是否正常。

1 雷達整機性能測試需求分析

1.1 雷達組成和原理框圖

該雷達主要由天線單元、發射機、接收機、頻率源、信號處理、數據處理、顯示處理和配套設備等組成，如圖1所示。

1.2 測試需求分析

本文以部分關鍵指標為例介紹該系統的測試需求分析，如發射機單行輸出峰值功率、接收機噪聲系數等。在需求分析中，針對每個參數的測試方法是測試系統設計的關鍵。

（1）發射機單行輸出峰值功率，采用基于校正網絡的測試方法。計算機控制單行發射機開關，在校正網絡總口采集每行發射機的耦合功率，測試時考慮校正網絡各行發射機至總口的耦合度，利用虛擬儀器中的功率測試部分測試功率為，發射機功率。

（2）接收機噪聲系數，采用測試靈敏度的測試方法，噪聲系數的指標為，可得系統靈敏度dBm，靈敏度測試從接收機信號輸入端開始計算，包括接收饋線、開關、接收機等，測試信號從校正網絡總口輸入，利用虛擬儀器中的示波器測試部分在中頻端進行信號采集。

其它指標的測試方法在此不再描述。

2 硬件平臺設計

硬件測試平臺利用虛擬儀器技術、構件技術、COTS技術和標準化技術綜合集成，利用計算機通過測試軟件對集成在PXIe機箱中的測試儀器以及雷達進行控制，完成對被測對象的測試。硬件組成主要包括PXIe機箱、PXIe嵌入式PC控制器、數據采集卡、適配器、KVM、信號源、示波器、衰減器等組成。硬件組成如圖2所示，適配器為測試系統與雷達的接口匹配，負責連接測試系統、被測對象。

3 軟件平臺

利用了計算機豐富的軟件資源，實現了部分儀器硬件的軟件化，增加了系統靈活性；通過軟件技術和相應數值算法，實時、直接地對測試數據進行各種分析與處理，結合產品規范和專家經驗，形成對整機性能的評估。

3.1 軟件功能結構

控制雷達整機并檢測各分系統的狀態；建立被測指標數據庫，其中包括被測指標所屬模塊、測試方法、所用測試儀器儀表、測試儀表動作及被測指標正確域值；控制測試流程；實現儀表的接口函數、數據采集；測試結果比較與分析及界面引導。軟件平臺結構框圖如圖3所示。

軟件模塊組成如表1所示。

3.2 測試流程

測試時，針對某一測試項，選擇測試程序，根據測試需求讀取配置數據庫的數據，配置測試儀器、雷達參數，進行相應的數據采集、分析計算，并把結果寫回到測試結果數據庫中，然后根據指標范圍和專家經驗評估整機性能。測試流程如圖4所示。

4 結語

本文中利用基于PXIExpress總線的虛擬儀器構建了雷達綜合測試系統，對測試系統軟件進行了設計，以實現對某型中程三坐標對空情報雷達整機性能的測試和評估。經實際測試證明，系統測量數據符合技術指標要求，可作為對雷達整機性能評估的依據。該項研究對全面提升雷達裝備保障水平、更新保障手段及提高機動保障能力有著重要作用。

參考文獻

[1] 王培元，吳國慶.基于PXI總線的海防雷達檢測平臺設計[J].計算機測量與控制，2010，18（5）：1100-1102.

[2] 李杰，何玉珠.基于PXI總線的主動雷達制導導彈自動檢測設備[J].電子測量技術，2009，32（1）：140-143.

[3] 朱宇杰.PXI總線雷達自動測試系統研制[D].哈爾濱工業大學，2011.endprint

摘 要：針對某型中程三坐標對空情報雷達的測試需求，開發基于PXI Express總線的雷達綜合測試系統。從雷達的測試方法分析入手，闡述了測試系統的硬件平臺和軟件平臺設計方法，該系統可自動（人工輔助）、快速、準確地完成雷達性能指標測試和整機性能評估。

關鍵詞：PXI Express 雷達 整機

中圖分類號：TN956 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0005-02

現代雷達裝備大量采用各種先進的電子設備，使雷達變得日益復雜，給使用、維護和保障帶來極大挑戰，如何掌握雷達的工作狀態成為影響戰備完好性和使用的主要問題。當前，雷達的保障主要是靠技術人員根據裝備機內測試（BIT）和經驗進行判斷和評估，其對技術人員的要求較高，技術人員往往需要經過長期的培訓和摸索才能積累一些經驗，這嚴重制約了裝備性能的正常發揮和使用。傳統的ATS主要是針對裝備電路板級的性能指標測試和故障診斷，面向整機的性能指標和技術參數進行測試、診斷的雷達綜合測試系統具有較高的實用價值。

本文中主要以某型中程三坐標對空情報雷達為測試對象，進行基于PXIExpress總線的雷達綜合測試系統開發。

雷達綜合測試系統，主要是快速、準確地完成對雷達關鍵指標測試，包括雷達產品規范中規定A組檢驗項目和其它整機關鍵指標的測試，以確認并評估雷達整機工作狀態是否正常。

1 雷達整機性能測試需求分析

1.1 雷達組成和原理框圖

該雷達主要由天線單元、發射機、接收機、頻率源、信號處理、數據處理、顯示處理和配套設備等組成，如圖1所示。

1.2 測試需求分析

本文以部分關鍵指標為例介紹該系統的測試需求分析，如發射機單行輸出峰值功率、接收機噪聲系數等。在需求分析中，針對每個參數的測試方法是測試系統設計的關鍵。

（1）發射機單行輸出峰值功率，采用基于校正網絡的測試方法。計算機控制單行發射機開關，在校正網絡總口采集每行發射機的耦合功率，測試時考慮校正網絡各行發射機至總口的耦合度，利用虛擬儀器中的功率測試部分測試功率為，發射機功率。

（2）接收機噪聲系數，采用測試靈敏度的測試方法，噪聲系數的指標為，可得系統靈敏度dBm，靈敏度測試從接收機信號輸入端開始計算，包括接收饋線、開關、接收機等，測試信號從校正網絡總口輸入，利用虛擬儀器中的示波器測試部分在中頻端進行信號采集。

其它指標的測試方法在此不再描述。

2 硬件平臺設計

硬件測試平臺利用虛擬儀器技術、構件技術、COTS技術和標準化技術綜合集成，利用計算機通過測試軟件對集成在PXIe機箱中的測試儀器以及雷達進行控制，完成對被測對象的測試。硬件組成主要包括PXIe機箱、PXIe嵌入式PC控制器、數據采集卡、適配器、KVM、信號源、示波器、衰減器等組成。硬件組成如圖2所示，適配器為測試系統與雷達的接口匹配，負責連接測試系統、被測對象。

3 軟件平臺

利用了計算機豐富的軟件資源，實現了部分儀器硬件的軟件化，增加了系統靈活性；通過軟件技術和相應數值算法，實時、直接地對測試數據進行各種分析與處理，結合產品規范和專家經驗，形成對整機性能的評估。

3.1 軟件功能結構

控制雷達整機并檢測各分系統的狀態；建立被測指標數據庫，其中包括被測指標所屬模塊、測試方法、所用測試儀器儀表、測試儀表動作及被測指標正確域值；控制測試流程；實現儀表的接口函數、數據采集；測試結果比較與分析及界面引導。軟件平臺結構框圖如圖3所示。

軟件模塊組成如表1所示。

3.2 測試流程

測試時，針對某一測試項，選擇測試程序，根據測試需求讀取配置數據庫的數據，配置測試儀器、雷達參數，進行相應的數據采集、分析計算，并把結果寫回到測試結果數據庫中，然后根據指標范圍和專家經驗評估整機性能。測試流程如圖4所示。

4 結語

本文中利用基于PXIExpress總線的虛擬儀器構建了雷達綜合測試系統，對測試系統軟件進行了設計，以實現對某型中程三坐標對空情報雷達整機性能的測試和評估。經實際測試證明，系統測量數據符合技術指標要求，可作為對雷達整機性能評估的依據。該項研究對全面提升雷達裝備保障水平、更新保障手段及提高機動保障能力有著重要作用。

參考文獻

[1] 王培元，吳國慶.基于PXI總線的海防雷達檢測平臺設計[J].計算機測量與控制，2010，18（5）：1100-1102.

[2] 李杰，何玉珠.基于PXI總線的主動雷達制導導彈自動檢測設備[J].電子測量技術，2009，32（1）：140-143.

[3] 朱宇杰.PXI總線雷達自動測試系統研制[D].哈爾濱工業大學，2011.endprint

摘 要：針對某型中程三坐標對空情報雷達的測試需求，開發基于PXI Express總線的雷達綜合測試系統。從雷達的測試方法分析入手，闡述了測試系統的硬件平臺和軟件平臺設計方法，該系統可自動（人工輔助）、快速、準確地完成雷達性能指標測試和整機性能評估。

關鍵詞：PXI Express 雷達 整機

中圖分類號：TN956 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0005-02

現代雷達裝備大量采用各種先進的電子設備，使雷達變得日益復雜，給使用、維護和保障帶來極大挑戰，如何掌握雷達的工作狀態成為影響戰備完好性和使用的主要問題。當前，雷達的保障主要是靠技術人員根據裝備機內測試（BIT）和經驗進行判斷和評估，其對技術人員的要求較高，技術人員往往需要經過長期的培訓和摸索才能積累一些經驗，這嚴重制約了裝備性能的正常發揮和使用。傳統的ATS主要是針對裝備電路板級的性能指標測試和故障診斷，面向整機的性能指標和技術參數進行測試、診斷的雷達綜合測試系統具有較高的實用價值。

本文中主要以某型中程三坐標對空情報雷達為測試對象，進行基于PXIExpress總線的雷達綜合測試系統開發。

雷達綜合測試系統，主要是快速、準確地完成對雷達關鍵指標測試，包括雷達產品規范中規定A組檢驗項目和其它整機關鍵指標的測試，以確認并評估雷達整機工作狀態是否正常。

1 雷達整機性能測試需求分析

1.1 雷達組成和原理框圖

該雷達主要由天線單元、發射機、接收機、頻率源、信號處理、數據處理、顯示處理和配套設備等組成，如圖1所示。

1.2 測試需求分析

本文以部分關鍵指標為例介紹該系統的測試需求分析，如發射機單行輸出峰值功率、接收機噪聲系數等。在需求分析中，針對每個參數的測試方法是測試系統設計的關鍵。

（1）發射機單行輸出峰值功率，采用基于校正網絡的測試方法。計算機控制單行發射機開關，在校正網絡總口采集每行發射機的耦合功率，測試時考慮校正網絡各行發射機至總口的耦合度，利用虛擬儀器中的功率測試部分測試功率為，發射機功率。

（2）接收機噪聲系數，采用測試靈敏度的測試方法，噪聲系數的指標為，可得系統靈敏度dBm，靈敏度測試從接收機信號輸入端開始計算，包括接收饋線、開關、接收機等，測試信號從校正網絡總口輸入，利用虛擬儀器中的示波器測試部分在中頻端進行信號采集。

其它指標的測試方法在此不再描述。

2 硬件平臺設計

硬件測試平臺利用虛擬儀器技術、構件技術、COTS技術和標準化技術綜合集成，利用計算機通過測試軟件對集成在PXIe機箱中的測試儀器以及雷達進行控制，完成對被測對象的測試。硬件組成主要包括PXIe機箱、PXIe嵌入式PC控制器、數據采集卡、適配器、KVM、信號源、示波器、衰減器等組成。硬件組成如圖2所示，適配器為測試系統與雷達的接口匹配，負責連接測試系統、被測對象。

3 軟件平臺

利用了計算機豐富的軟件資源，實現了部分儀器硬件的軟件化，增加了系統靈活性；通過軟件技術和相應數值算法，實時、直接地對測試數據進行各種分析與處理，結合產品規范和專家經驗，形成對整機性能的評估。

3.1 軟件功能結構

控制雷達整機并檢測各分系統的狀態；建立被測指標數據庫，其中包括被測指標所屬模塊、測試方法、所用測試儀器儀表、測試儀表動作及被測指標正確域值；控制測試流程；實現儀表的接口函數、數據采集；測試結果比較與分析及界面引導。軟件平臺結構框圖如圖3所示。

軟件模塊組成如表1所示。

3.2 測試流程

測試時，針對某一測試項，選擇測試程序，根據測試需求讀取配置數據庫的數據，配置測試儀器、雷達參數，進行相應的數據采集、分析計算，并把結果寫回到測試結果數據庫中，然后根據指標范圍和專家經驗評估整機性能。測試流程如圖4所示。

4 結語

本文中利用基于PXIExpress總線的虛擬儀器構建了雷達綜合測試系統，對測試系統軟件進行了設計，以實現對某型中程三坐標對空情報雷達整機性能的測試和評估。經實際測試證明，系統測量數據符合技術指標要求，可作為對雷達整機性能評估的依據。該項研究對全面提升雷達裝備保障水平、更新保障手段及提高機動保障能力有著重要作用。

參考文獻

[1] 王培元，吳國慶.基于PXI總線的海防雷達檢測平臺設計[J].計算機測量與控制，2010，18（5）：1100-1102.

[2] 李杰，何玉珠.基于PXI總線的主動雷達制導導彈自動檢測設備[J].電子測量技術，2009，32（1）：140-143.

[3] 朱宇杰.PXI總線雷達自動測試系統研制[D].哈爾濱工業大學，2011.endprint