戴由旺，李增有，韦俞锋

（中国人民解放军91550部队，辽宁大连 116023）

摘要：针对雷达信道监测点位离散且参数众多、传统人工测试方法难以满足实际测试需求问题，设计构建基于虚拟仪器的雷达信道自动测试系统，系统由测试计算机、测试仪器、GPIB接口卡及测试开关网络组成，通过GPIB接口总线将测试仪器与计算机连接组网，采用开关网络完成监测信号的路由切换，在系统软件的控制下实现雷达信道参数的自动测试及分析处理，较好提高了雷达信道测试工作效率。

关键词：雷达；自动测试系统；虚拟仪器

0 引 言

雷达信道有大量参数需要测量，采用传统测试手段费时费力，不能满足雷达参数监测实时性要求，不利于现代雷达系统自动化测试以及故障快速诊断维护。随着仪器接口总线技术和虚拟仪器技术的日趋成熟[1]，自动化测试成为了可能。自动测试系统ATS（Automatic Test System）能够自动完成激励、测量、数据处理并显示或输出测试结果[2]，整个测试流程可以通过系统软件的开发予以实现。

1 虚拟仪器与GPIB接口技术

虚拟仪器技术是用户在通用计算机平台上，根据测试任务需求，定义和设计仪器的测试功能，实现计算机与测试仪器的一体化[3]。虚拟仪器的出现，打破了传统仪器由厂家定义、用户无法改变的工作模式，使得用户可以根据自己的需求，设计自己的仪器系统。与传统仪器相比，虚拟仪器在经济性、灵活性、扩展性和可维护性等方面都具有独特优势，实质上代表了一种创新的仪器设计思想。

通用接口总线GPIB（General Purpose Interface Bus）是一种并行的、与可编程器件相连接的小型标准总线接口系统，使用这种数字标准接口总线，能以一种外总线互联的方式将智能仪器组建成一个开放式的自动测试系统[4]。典型的GPIB自动测试系统包括一台计算机、一块GPIB接口卡和若干台GPIB仪器，每台GPIB仪器有单独的地址，由计算机控制，1块GPIB接口卡最多可连接15台GPIB仪器，GPIB接口板插入计算机插槽中，建立起计算机与具有GPIB接口的仪器设备之间的通信桥梁[5]。GPIB接口通用性强，结构简单，性能可靠，操作灵活，在科研及工业领域得到广泛应用，几乎所有的重要仪器设备都配有GPIB接口，这为自动测试系统的组建提供了有利条件。

2 系统组成及工作原理

雷达信道自动测试系统硬件组成如图1所示，主要由自动化测试计算机、开关网络、测试仪器及GPIB接口卡等设备组成。自动化测试计算机主要完成测试过程中的仪器控制、开关网络控制、测试数据分析处理等功能。开关网络用来连接测试仪器与被测设备，提供测试信号路由控制，根据不同的设备组合、不同的测试项目，选择相应的设备连接，完成测试配置。测试仪器是测试任务的承担者，包括频谱仪、信号源、示波器等。GPIB接口特性保证了系统的可扩展性，可根据需要将新的测试仪器经GPIB总线接入自动测试系统，增加新的功能以适应系统测试需求的变化。

 

图1  自动测试系统硬件组成框图

3 系统软件实现

自动测试系统软件主要完成测试系统配置、仪器及开关网络控制、数据分析处理等功能。采用LabVIEW进行软件设计，针对不同的功能应用编写独立的虚拟仪器VI(Virtual Instrument)子程序，最后再系统集成。模块化设计便于软件调试，也提高了系统软件的可维护性和可扩展性，因为对于不同的测试仪器都是调用相应的功能模块完成操作的，如果需要新的测试仪器加入该系统，只需要针对该仪器编写对应的子程序模块供系统调度。

自动测试软件实现如图2所示，首先完成频谱仪、示波器、信号源等设备初始化，控制开关网络将所需检测通道与相应测试仪器连接，按照信号属性完成测试参数配置，获取测试数据，根据需要进行相关数据分析和处理。系统软件能够提供虚拟的仪器界面，直观形象地观测信号，完成传统仪器的主要测量功能，可在不同测试仪器之间自动切换，同时可以借助计算机强大的数据处理、编辑、存储功能，为测试工作提供更为广泛的功能应用，这也是虚拟仪器技术区别于传统仪器技术的重要进步。

 

图2  自动测试系统软件运行界面

4 结语

通过GPIB接口总线将雷达系统的附属测量仪器设备与测试计算机连接组建自动测试系统，并将雷达信道参数监测点经测试开关网络接入，在自动测试系统软件的控制下根据测试需求完成雷达信道主要参数的数据获取和分析处理，提高了测试工作效率，为雷达系统自动化检测和快速维护提供了有力支撑。

参考文献

[1] 李江全,等.虚拟仪器设计测控应用典型实例[M].北京:电子工业出版社,2010.

[2] 申忠如,等.现代测试技术与系统设计[M].西安:西安交通大学出版社,2006.

[3] 任星华,王旭.国内虚拟仪器技术的应用研究现状及展望[J].2011(04),101-103.

[4] 傅必亮,刘煜.基于GPIB和VB的自动测试系统设计[J].仪表技术,2010(6) :52-55.

[5] 杨文,黄文涛.通用自动测试系统的软件设计与实现[J].工业控制计算机,2012(01):67-71.

作者简介：戴由旺(1979.12-)，男，汉，江西铜鼓人，工程师，硕士，研究方向：无线电测控技术。