邢亞坤　吳國慶　李永貴

摘 要：為實(shí)現(xiàn)野戰(zhàn)條件下對軍用電臺(tái)快速、準(zhǔn)確的檢測,對軍用短波電臺(tái)通用自動(dòng)檢測系統(tǒng)的測試指標(biāo)及測試方法進(jìn)行了研究。由于電臺(tái)型號(hào)和類型不盡相同,測試指標(biāo)也有差異,主要選取能夠反映整機(jī)工作狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行測試。測試實(shí)現(xiàn)主要依據(jù)國、軍標(biāo)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及方法進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)證,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對所選參數(shù)的準(zhǔn)確測試,可靠性較高,操作簡單,易學(xué)易用,在實(shí)際工作中有較高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：軍用電臺(tái);測試指標(biāo);測試方法;PXI;LabWindows/CVI

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-373X(2009)01-014-03

Research on Test Method of General Automatic Test System of Military HF Radio

XING Yakun1,WU Guoqing1,LI Yonggui2

(1.Ordnance Engineer College,Shijiazhuang,050003,China;2.PLA 63999 Unit,Beijing,100094,China)

Abstract：In order to realize accurate and quick test of military radio in the wild area,a research on test contents and test method is made.Because the various kinds and types of radio,the parameters which are under test are different.Mainly choosing ones that can reflect performance of the radio.The software is designed according to the introduction of the GB or GJB which are related to the research.Experiments indicate that the system possesses of high accuracy,high dependability, easy operation and high application value.

Keywords：military radio;test parameter;test method;PXI;LabWindows/CVI

電臺(tái)整機(jī)測試是對電臺(tái)的輸入輸出及一些關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行測量并分析結(jié)果,從而確定電臺(tái)工作狀態(tài)是否正常。根據(jù)軍用電臺(tái)測試實(shí)際應(yīng)用的場合,尤其是野戰(zhàn)條件下,對電臺(tái)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測,進(jìn)而判斷出電臺(tái)工作狀態(tài),對電臺(tái)故障的模塊進(jìn)行及時(shí)更換十分關(guān)鍵。本文主要對電臺(tái)的測試方法進(jìn)行研究,包括電臺(tái)的測試指標(biāo)、測試連接關(guān)系及測試流程。

1 系統(tǒng)簡介

軍用短波電臺(tái)通用檢測設(shè)備集裝備檢測、故障診斷、信息查詢于一體,是在以PXI總線系統(tǒng)為核心構(gòu)成的硬件平臺(tái)和以Lab Windows/CVI為核心構(gòu)成的軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。檢測系統(tǒng)由測試硬件和測試軟件兩大部分組成。測試硬件平臺(tái)由PXI總線機(jī)箱、射頻開關(guān)(PXI-2593)、音頻分析儀(PXI-4461)、信號(hào)發(fā)生器(PXI-5421)、示波器(PXI-5112)、MIX卡及計(jì)算機(jī)等組成。測試軟件主要由NI LabWindows/CVI 7.1作為開發(fā)平臺(tái),將信號(hào)發(fā)生器和調(diào)制調(diào)解軟件分析包結(jié)合模擬射頻信號(hào)輸入輸出,將示波器和頻譜軟件分析包結(jié)合計(jì)算各種檢測參數(shù),數(shù)據(jù)庫采用MS SQL Server 2000保存數(shù)據(jù),采用MS Word 2003生成報(bào)表文檔。在處理和計(jì)算各種特征值的過程中,主要用到了以下兩個(gè)數(shù)據(jù)分析處理包：

(1) 頻譜分析工具包;

(2) 信號(hào)調(diào)制解調(diào)工具包。

軍用短波電臺(tái)通用檢測設(shè)備系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

將被測對象上的信號(hào)輸入輸出接口通過適配器與檢測設(shè)備相連,220 V(50 Hz)交流電源向檢測設(shè)備提供電源,綜合電源經(jīng)由信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)接單元向被測對象提供電源,由操作人員運(yùn)行軟件進(jìn)行檢測診斷。具有功能檢測、故障診斷、通用測量及維修資料查詢等多項(xiàng)功能；對各單體、組合的故障能快速隔離到可更換單元；檢測覆蓋率、診斷準(zhǔn)確率≥90%。

2 測試指標(biāo)及方法

電臺(tái)的型號(hào)多種多樣,不同型號(hào)的電臺(tái),其性能指標(biāo)也各不相同。在實(shí)際測試環(huán)境中,尤其在野戰(zhàn)條件下,實(shí)現(xiàn)對全部性能指標(biāo)的測量是不現(xiàn)實(shí)的,也沒有必要。實(shí)際上,只需要選擇出能反映電臺(tái)整機(jī)工作狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行測試,就可根據(jù)所得信息判斷出電臺(tái)工作狀態(tài),并對故障功能模塊進(jìn)行更換。由于軍用電臺(tái)多為短波和超短波電臺(tái),故主要針對這兩種電臺(tái)的主要性能指標(biāo)的測試方法進(jìn)行研究?，F(xiàn)以某型短波電臺(tái)的測試為例具體說明測試方法的實(shí)現(xiàn)。

2.1 主要測試指標(biāo)

針對短波電臺(tái),自動(dòng)檢測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的測試指標(biāo)主要有：發(fā)射機(jī)基本性能參數(shù),包括射頻輸出功率、峰值點(diǎn)頻率、帶寬、載波抑制等；發(fā)射機(jī)音頻響應(yīng)；接收機(jī)靈敏度；接收機(jī)中頻選擇性；接收機(jī)音頻響應(yīng)；接收機(jī)音頻輸出。測試項(xiàng)目選擇界面如圖2所示。

2.2 測試方法

2.2.1 發(fā)射機(jī)指標(biāo)參數(shù)測試

主要有發(fā)射機(jī)基本性能參數(shù)測試及發(fā)射機(jī)音頻響應(yīng)測試,測試框圖如圖3所示。

連接方法：將電臺(tái)的音頻輸入端口和自動(dòng)測試系統(tǒng)的音頻輸出用導(dǎo)線連接,將發(fā)射機(jī)輸出信號(hào)端口和自動(dòng)測試系統(tǒng)的示波器端口用導(dǎo)線連接。

(1) 發(fā)射機(jī)基本性能參數(shù)測試

主要包括：射頻輸出功率、峰值點(diǎn)頻率、帶寬、無用邊帶抑制、載波抑制、帶內(nèi)副波、雜散窄帶射頻分量。

測試方法：

① 雜散窄帶射頻分量測試

使發(fā)射機(jī)處于無調(diào)制情況下工作,將發(fā)射機(jī)輸出信號(hào)接入到示波器PXI-5114輸入端,示波器采集一組數(shù)據(jù),利用這組數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出雜散窄帶射頻分量的值(單位為dB)。

② 其他參數(shù)測試

設(shè)置發(fā)射機(jī)的工作種類,利用音頻分析儀 PXI-4461輸出標(biāo)準(zhǔn)音頻信號(hào)值到發(fā)射機(jī),使發(fā)射機(jī)輸出調(diào)制信號(hào),然后利用示波器PXI-5114采集一組值,利用這組數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出射頻輸出功率、峰值點(diǎn)頻率、帶寬、無用邊帶抑制、載波抑制、帶內(nèi)副波等特征量的值。

(2) 發(fā)射機(jī)音頻響應(yīng)

發(fā)射機(jī)音頻響應(yīng)測試的性能參數(shù):發(fā)射機(jī)300~ 3 000 Hz音頻響應(yīng)最大變化,單位為dB。指標(biāo)要求小于 4 dB。

測試方法：

利用音頻分析儀PXI-4461輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)值到發(fā)射機(jī),使發(fā)射機(jī)輸出調(diào)制信號(hào)。開始音頻分析儀PXI-4461輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)值的頻率為300 Hz,等信號(hào)穩(wěn)定后,逐漸增加其頻率值到3 000 Hz,在增加頻率的過程中,不斷地用示波器PXI-5114采集數(shù)據(jù)。利用示波器PXI-5114采集到的數(shù)據(jù),利用頻譜軟件分析包中的處理函數(shù)計(jì)算出音頻響應(yīng)最小值(dBm)、音頻響應(yīng)最大值(dBm)、音頻響應(yīng)最大變化值(dBm)等參數(shù)。

2.2.2 接收機(jī)指標(biāo)參數(shù)測試

測試指標(biāo)主要有接收機(jī)靈敏度；接收機(jī)中頻選擇性；接收機(jī)音頻響應(yīng)；接收機(jī)音頻輸出。測試框圖如 圖4所示。

(1) 接收機(jī)靈敏度

可測試的主要性能參數(shù)有：接收機(jī)靈敏度(單位為μV)。

測試方法：利用產(chǎn)生正弦波、方波等相關(guān)算法產(chǎn)生一組數(shù)字信號(hào),將這組數(shù)字信號(hào)利用調(diào)制調(diào)解軟件分析包中的調(diào)制函數(shù),根據(jù)需要調(diào)制成AM調(diào)制射頻信號(hào)、FM調(diào)制射頻信號(hào)或PM調(diào)制射頻信號(hào)通過信號(hào)發(fā)生器(PXI-5412)輸出到接收機(jī)。然后利用示波器(PXI-5114)采集一組數(shù)據(jù),利用這組數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出其輸出功率、信噪比、靈敏度這些特征量的值。

(2) 接收機(jī)中頻選擇性

可測試的性能參數(shù):接收機(jī)中頻選擇性。性能要求為 6 dB,帶寬不大于4 kHz。

測試方法：

① 中端檢測。指定信號(hào)類型、幅值和頻率,利用信號(hào)發(fā)生器(PXI-5412)輸出無調(diào)制的射頻信號(hào)到接收機(jī),然后利用示波器(PXI-5114)采集一組數(shù)據(jù),利用這組數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出其中間檢測的信號(hào)頻率和增益值。

② 低端檢測。先利用信號(hào)發(fā)生器(PXI-5412)輸出頻率為中間信號(hào)頻率的無調(diào)制的射頻信號(hào)到接收機(jī),然后逐漸降低射頻信號(hào)頻率,直至低端頻率增益降低為-6 dB,然后利用示波器(PXI-5114)采集一組數(shù)據(jù),利用這組數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出其低端檢測的信號(hào)頻率和增益值。

③ 高端檢測。先利用信號(hào)發(fā)生器(PXI-5412)輸出頻率為中間信號(hào)頻率的無調(diào)制的射頻信號(hào)到接收機(jī),然后逐漸增大射頻信號(hào)頻率,直至高端頻率增益降低為-6 dB,然后利用示波器(PXI-5114)采集一組數(shù)據(jù),利用這組數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出其高端檢測的信號(hào)頻率和增益值。

④ 測試結(jié)果

測試結(jié)果值的高端頻率與低端頻率的差值即為中頻選擇6 dB帶寬。

(3) 接收機(jī)音頻響應(yīng)

可測試的性能參數(shù)主要有：接收機(jī) 300~3 000 Hz 音頻響應(yīng)最大變化。單位：dB,要求小于4 dB。

測試方法：

利用產(chǎn)生正弦波、方波等相關(guān)算法產(chǎn)生一組數(shù)字信號(hào),將這組數(shù)字信號(hào)利用調(diào)制調(diào)解軟件分析包中的調(diào)制函數(shù),根據(jù)需要調(diào)制成AM調(diào)制射頻信號(hào)、FM調(diào)制射頻信號(hào)或PM調(diào)制射頻信號(hào)通過信號(hào)發(fā)生器(PXI-5412)輸出到接收機(jī)。開始使輸出調(diào)制射頻信號(hào)的頻率為300 Hz,待該射頻信號(hào)輸出穩(wěn)定后,逐漸將頻率增大至3 000 Hz,在此過程中利用示波器(PXI-5114)采集一組數(shù)據(jù),利用這組數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出其音頻響應(yīng)最小值(dBm)、音頻響應(yīng)最大值(dBm)、音頻響應(yīng)最大變化(dB)這些特征量的值。

(4) 接收機(jī)音頻輸出

可測試的主要性能參數(shù)有：接收機(jī)額定音頻輸出、接收機(jī)最大音頻輸出。

測試方法：

① 利用產(chǎn)生正弦波、方波等相關(guān)算法產(chǎn)生一組數(shù)字信號(hào),將這組數(shù)字信號(hào)利用調(diào)制調(diào)解軟件分析包中的調(diào)制函數(shù),根據(jù)需要調(diào)制成AM調(diào)制射頻信號(hào)、FM調(diào)制射頻信號(hào)或PM調(diào)制射頻信號(hào)通過信號(hào)發(fā)生器( PXI-5412)輸出到接收機(jī)。

② 在測試接收機(jī)額定音頻輸出(mW)時(shí)選擇信號(hào)幅度為5 V,待信號(hào)輸出穩(wěn)定后,利用示波器(PXI-5114)采集一組數(shù)據(jù),利用這組數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出其接收機(jī)額定音頻輸出的值。

③ 在測試接收機(jī)最大音頻輸出時(shí),將射頻信號(hào)的幅度調(diào)至7 V,待輸出穩(wěn)定后,利用示波器(PXI-5114)不斷地采集數(shù)據(jù)。然后逐漸增大輸出幅度,當(dāng)觀察到最大輸出時(shí)完成檢測,利用示波器采集到的數(shù)據(jù),結(jié)合頻譜軟件分析包中的相關(guān)處理函數(shù)可計(jì)算出其接收機(jī)最大音頻輸出的值。

3 結(jié) 語

通過某型電臺(tái)具體測試參數(shù)的測試實(shí)現(xiàn)介紹了軍用短波電臺(tái)通用自動(dòng)檢測系統(tǒng)的測試指標(biāo)和測試方法。電臺(tái)型號(hào)多種多樣,測試方法并不完全相同,且各電臺(tái)測試用接口不盡相同,測試用參數(shù)也不一樣,但測試原理是大體一致的。對測量發(fā)射機(jī)指標(biāo)來說,需要有調(diào)制信號(hào)對載波進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制后的信號(hào)通過電臺(tái)發(fā)射出去送到測量模塊進(jìn)行發(fā)射機(jī)指標(biāo)的測量；對接收機(jī)指標(biāo)測量,射頻信號(hào)到達(dá)電臺(tái)接收機(jī)后通過解調(diào)得到音頻信號(hào),音頻信號(hào)通過音頻口送到測量模塊進(jìn)行接收機(jī)指標(biāo)的測量。了解各種型號(hào)電臺(tái)指標(biāo)的測試方法和流程是系統(tǒng)測試實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

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