DAM測試系統上位機軟件的設計與實現

張昕 張毅

摘要：數字陣列模塊（Digital Array Module，以下簡稱DAM）是一種將多個收發通道集成在一起的雷達前端模塊。DAM是新型中型預警機雷達中的關鍵核心部件之一，它的體積，重量，成本，技術指標等決定了雷達技戰術指標的高低，從某種程度上也決定了數字陣列雷達的生存價值和使用價值。因此，DAM各類技術指標的測試分析顯得尤為重要。本文介紹了DAM測試系統的工作原理、詳細介紹了上位機軟件的系統構架、功能設計和實現。實際測試結果表明該上位機軟件能很好的完成預定的設計需求。

關鍵詞：上位機 DAM 測試系統

中圖分類號：TH 39；TP336 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）05-0000-00

1 系統整體方案

DAM自動測試原理包含兩部分：一是手動單頻點測試，通過向專用測試儀表發送單個頻率測試命令，控制儀器儀表在人不干預的情況下進行自動測試，并最終將被測DAM指標數據傳回；二是自動多頻點測試，通過向儀表發送多個頻點連續的測試命令，命令進入隊列排隊，測試完一個頻點后繼續測試下一個，從而達到自動測試的目的。

整個測試系統軟件分為上位機軟件、下位機軟件和底層接口庫三部分。下位機軟件開發環境為LABVIEW，主要負責采集被測DAM組件的指標數據并打包發往上位機軟件；上位機軟件開發環境為VC++，主要負責對下位機數據包的接收、數據的解析、處理、顯示和存儲等操作。軟件總體結構如圖1所示。

2上位機具體設計

上位機軟件是基于 WindowsXP操作系統 ，利用VC++語言來開發的，采用圖形化的操作界面，增強了測試軟件的使用性和交互性，提高了測試軟件的可靠性。本軟件的主要功能是實現對測量數據的提取、顯示、分析和存儲的功能，軟件重點是實現與下位機通信以及數據分析。DAM自動測試系統上位機軟件總共有6大功能模塊，他們分別是：儀器校準模塊、數據接收模塊、數據存儲模塊、數據處理模塊、數據顯示模塊和異常分析模塊。

（1）儀器校準：由于儀器存在測量偏差，為了使測量數據更接近真實值，在測量前由本軟件先采集儀器校準數據。首先軟件通過GPIB協議發送相應指令設置儀器測量參數，主要包含頻率起始、截止范圍，通道個數與頻點個數等，然后選擇組件號和通道號；之后開始采樣所選組件某通道下的所有頻點的校準數據并將數據顯示出來供用戶判斷，如果數據不合格則重新校準直到合格為止。當校準完所有組件的所有通道后，將數據保存在數據庫中。

（2）數據接收：本模塊主要負責接收下位機發送的數據，下位機向上位機共發兩種類型的數據，一種是握手信號數據；另一種是測量數據。首先創建線程1用于接收下位機傳來的握手信號，在此我們約定下位機利用UDP協議向本機的端4000端口發送“hello”字符串表示握手請求，在收到握手信號后，向下位機發送“ok”字符串表示握手應答，如果發送成功，則掛起線程1，并創建線程2用于接收測量數據，并將數據加入處理隊列，在此我們約定下位機向上位機1234端口發送測量數據報文。

（3）數據存儲：因為隨著采集的時間的延長或采樣率過高時，積累的數據量急速增加，如果采用內存對中間數據存儲的話，會使內存消耗很大，占用資源，而且內存存儲數據不方便用戶查看，影響程序運行效率，本模塊采用ACSESS數據庫存儲中間數據和校準數據，采用excel外部文件存儲最終數據。

（4）數據處理：本模塊為DAM測試系統上位機軟件的核心模塊，該模塊主要負責測量數據報文的解析以及數據預處理。DAM測試包括兩種：發射測試和接收測試，均包含若干項測試指標。 測量數據報文分為兩種格式：測試數據和控制數據。測量數據格式中數據類型為測試指標類型，如發射功率，增益等。控制數據格式中測試截止符表示測試截止。當任務隊列中存在數據的時，按照先進先出的原則，取出一組數據，按上述報文協議進行解析，并對數據進行分類處理。

（5）數據顯示：根據數據采樣率的大小進行最終結果數據的實時顯示，由于數據量、信息量較大，以標簽加報表的形式呈現用戶。測量數據與預估誤差較大時以區分度較大的顏色顯示并記錄在表，用戶在測量的過程中可隨時查看。

（6）異常分析：根據提供的指標要求對最終顯示的數據進行區間內判斷，如果不符合指標要求的數據，最終的數據會以紅色警告字體顯示并儲存在異常數據對話框內，方便測試過程或者測試結束后隨時調用查看。

3結語

本軟件設計界面友好，操作簡便易上手，真正實現了自動一鍵開啟測試，測試結果清晰明了，由于同時設計了異常分析與數據存儲功能，能使用戶更方便的獲得被測組件的健康狀態和歷史數據。通過多部雷達，多套DAM組件的測試，該上位機軟件基本滿足對DAM組件性能指標的測試，穩定性和可靠性較好，達到了系統最初設計的預期需求。

參考文獻

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