頻譜分析儀實時監控系統軟件設計

宋吟齡

【摘 要】實時監控是現代工業測量的重要手段，本文主要介紹了頻譜分析儀實時監控系統軟件設計方案，針對系統的硬件組成、測試原理、軟件開發以及開發的關鍵技術進行了探討。經過實際應用證明，該軟件具有良好的通用性，自動化程度高，有效提高了測試效率和產品質量。

【關鍵詞】實時監控；頻譜分析儀；VB

隨著現代通信科技的高速發展，儀器儀表自動控制技術在軍工科技行業的各種測量及控制系統中應用越來越廣泛。在科研生產過程中，儀器儀表狀態的實時監控已經是自動控制的重要組成部分，通過遠程計算機軟件與測試現場各種智能化儀表進行通信， 能夠及時控制、了解現場儀表的運行情況， 通過圖形化的測試顯示，更加便捷的實現對現場各種狀態的實時監控，能夠幫助測試人員掌握測試過程的運行狀態、調整測試參數、優化控制， 提高測試過程的安全性和效率。本文正是針對測試中經常使用的頻譜分析儀，設計實時監控系統軟件，提高日常測試效率。

1 系統組成及測試原理

頻譜分析儀實時監控系統主要頻譜分析儀和待測設備組成，待測設備包括測試適配器、測試電纜等，由于本文主要介紹頻譜分析儀實時監控，待測設備不做具體要求，故在此不進行介紹。系統框圖如圖1所示。

本系統中，信號經過待測設備的功分、開關、適配器、天線等途徑進入頻譜分析儀，產生相對應頻譜曲線，頻譜特性正是衡量待測設備特性的關鍵，也是系統需要測試的技術指標。

2 系統軟件設計開發

頻譜分析儀實時監控系統中，儀器狀態設置、實時監控圖形顯示、數據采集及數據分析等模塊均采用在Visual Basic6.0下開發的測控軟件實現。

2.1 Visual Basic 6.0 語言及應用程序的基本特點

Visual Basic6.0是Microsoft公司推出的一個可視化、面向對象且基于事件驅動的集成開發環境， 可用于開發Windows 環境下的各種應用程序。在Visual Basic 環境下，使用Windows部的應用程序接口（API） 函數， 以及動態鏈接庫（DLL）、動態數據交換（DDE） 、對象的鏈接與嵌入（OLE）、開放式數據訪問（ ODBC） 等技術， 可以高效、快速地開發出Windows 環境下功能強大、圖形界面豐富的應用軟件系統。

2.2 軟件模塊設計介紹

頻譜分析儀實時監控系統軟件采用模塊化的開發模式，每個模塊實現獨立的系統功能，軟件主要包括儀器驅動、測試設置與初始化、數據通信與采集、圖形化、數據分析與存儲5大模塊，功能結構流程圖如圖2所示。

儀器驅動模塊用來對頻譜分析儀進行標準儀器狀態控制；測試設置與初始化模塊通過針對性的配置FREQ、SPAN、RBW、SWEEPTIME等頻譜分析儀關鍵參數，滿足待測設備需求，進行測試初始化；數據通信與采集模塊通過遠程控制計算機與頻譜分析儀進行測試命令通信和測試數據采集；圖形化模塊是通過圖形化采集到的測試數據使測試結果更加直觀；數據分析與存儲模塊則是將系統采集的測試數據進行報表填寫、指標判定、誤差計算，最終實現EXCEL格式的測試報表輸出。

3 軟件開發的關鍵技術

3.1 圖形化技術

為了滿足遠程操控同時還能方便直觀的觀測測試結果，圖形化是本軟件的關鍵性突破，利用VB的ChartSpace控件進行圖形實時繪制，滿足測試需求。

3.2 實時記錄技術

對于噪聲或者干擾信號之類的測試，有用信號往往是不定時出現，因此在線的實時數據采集就顯得非常重要，在本系統中采用實時記錄與數據判別相結合的方式既滿足了長期觀測的需要，同時又不會導致數據量過大引發的程序錯誤。

3.3 多型號兼容技術

當前市場主流的頻譜分析儀生產廠家有：Agilent公司、R&S公司、安立公司以及中國電子科技集團公司第41 所。不同廠家不同型號的儀器控制SPCI命令不同，給遠程控制帶來困難。本軟件建立了程控指令數據庫，可通過選擇儀器型號來選擇對應的儀器指令，實現多型號頻譜分析儀的兼容。

4 結束語

頻譜分析儀實時監控系統軟件以VB6.0為軟件平臺，利用GPIB接口技術，實現了頻譜分析儀的遠程實時監控技術，該軟件的開發和實現保證了測試結果的準確性，提高了工業測試工作效率， 提升了遠程實時監控能力。該系統已應用到日?？蒲猩a工作中，取得很好效果，在其他自動測試方面具有借鑒意義。

【參考文獻】

[1]趙立威，鐘圣芳.基于虛擬儀器的電磁頻譜自動測量系統[J].電子測量技術，2013，36（3）：76-80

[2]唐贛.虛擬儀器平臺實驗設計與實踐[J].國外電子測量技術，2013，32（11）：77-80.

[責任編輯：曹明明]