（1.西安市79信箱19分箱 西安 710065）（2.西安東風(fēng)儀表廠 西安 710065）

1 引言

發(fā)射機(jī)是某智能電子系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能是將所需的信號進(jìn)行功率放大，以便完成該電子系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離信號發(fā)射。通常發(fā)射機(jī)相關(guān)電性能參數(shù)是采用通用標(biāo)準(zhǔn)儀器或通用性較差的檢查臺進(jìn)行測試的，存在測試速度慢、人工誤判、操作繁雜、不利于維修和升級等缺點(diǎn)。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動測試技術(shù)日新月異，基于PXI總線的測試技術(shù)代表了目前較先進(jìn)的總線測試技術(shù)，其特點(diǎn)是高性能、體積小、低成本，適用于電子系統(tǒng)的組、部件測試。本文以PXI總線儀器模塊系統(tǒng)為核心，提出了一種通用測試平臺加專用適配器的設(shè)計思路，開發(fā)設(shè)計了智能電子系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的測試設(shè)備［1～2］。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及軟硬件設(shè)計

發(fā)射機(jī)測試系統(tǒng)由通用測試平臺加專用適配器及基于Labwindows／CVI開發(fā)軟件組成［3～4］。通用測試平臺包括計算機(jī)、PXI系統(tǒng)、大功率電源和UPC接口等設(shè)備組成，被測設(shè)備和通用平臺的連接是通過專用適配器及專用電纜連接實現(xiàn)。系統(tǒng)整體框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框架

3 硬件設(shè)計

1）在硬件設(shè)計過程中，采用主控計算機(jī)IPC-811B，通過PXIe-PCIe-8371 遠(yuǎn)程控制器完成與PXI系統(tǒng)的通信，其中PXI機(jī)箱選用美國NI公司的PXIe-1062 機(jī)箱。UPC 轉(zhuǎn)接口采用美國UPC公司G18系列產(chǎn)品，適合連接各種信號、電源、光纖等輸入輸出要求，通過更換專用適配器可方便實現(xiàn)對多個對象的測試［5～6］。

PXI機(jī)箱主要安裝了以下模塊：

（1）并行數(shù)據(jù)采集模塊：采用美國NI公司的PXIe4350 8 通道并行采集卡，用以采集發(fā)射機(jī)多路輸出功放信號。

（2）多功能采集卡：采用美國NI 公司的PXI2568，用以產(chǎn)生發(fā)射機(jī)啟動信號和其它輔助信號的采集。

（3）信號源：采用美國NI公司的PXI5441，用以產(chǎn)生發(fā)射機(jī)所需的同步信號源。

2）專用適配器的主要作用是將被測設(shè)備所需的輸入輸出信號進(jìn)行信號調(diào)理，以便于PXI系統(tǒng)儀器模塊處理。發(fā)射機(jī)專用適配器內(nèi)部電路主要包括啟動變換電路、功率負(fù)載及分壓電路、耗流隔離電路等［7］。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

圖2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖

測試系統(tǒng)軟件采用NI公司的Labwindows／CVI軟件進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，該軟件是面向計算機(jī)測控領(lǐng)域虛擬儀器的軟件開放平臺，開放程序效率高、可靠性好、編程靈活，具有豐富的函數(shù)庫［8～10］；為開放人員建立自動測試提供了理想的軟件開放環(huán)境。該測試系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計原則，將測試系統(tǒng)分為多個模塊，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

5 測試系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究

5.1 發(fā)射機(jī)同步啟動控制信號及同步信號源產(chǎn)生

發(fā)射機(jī)由測試系統(tǒng)產(chǎn)生同步啟動等信號，從而控制發(fā)射機(jī)開始工作。要求測試系統(tǒng)完成產(chǎn)生的同步信號如圖3所示。

多功能采集卡PXI2568具有PFI數(shù)字I／O 通道和定時／計數(shù)器功能，由PFI數(shù)字I／O 產(chǎn)生啟動脈沖信號，同時路由到PXI5441信號源進(jìn)行觸發(fā)，以產(chǎn)生同步信號源，啟動脈沖信號由光耦變換后輸出，信號源包絡(luò)為矩形，載波為正弦波或矩形波。實驗表明同步啟動信號和多路同步信號源同步性能良好，信號穩(wěn)定，保證了發(fā)射機(jī)正常工作。

圖3 同步信號

5.2 載波頻率測試

發(fā)射機(jī)功放輸出信號，經(jīng)衰減后采集處理，在載波頻率測試中，采用FFT 方法進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)載波頻率測試不準(zhǔn)，不能滿足設(shè)計要求，分析發(fā)現(xiàn)是由于脈寬較窄，周期較長，每一個周期中有效信息太少，導(dǎo)致載波頻率測試誤差較大。如圖4所示。

圖4 載波信號

采取的措施是采樣2～3個周期的信息，然后將每周期的有效信息接續(xù)起來，為保證有效信息數(shù)據(jù)的相位連續(xù)性，將前一個周期的數(shù)據(jù)與后一周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，到達(dá)一致時或誤差較小時，將后一個周期的數(shù)據(jù)與前一周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，從而形成新的有效數(shù)據(jù)，采用此辦法增加了有效數(shù)據(jù)的長度，提高了頻率分辨率，從而提高了頻率測試精度，滿足了設(shè)計要求［11］。

6 測試結(jié)果

用該測試系統(tǒng)測試了發(fā)射機(jī)的相關(guān)參數(shù)，表1為部分測試結(jié)果。

表1 發(fā)射機(jī)測試參數(shù)

測試結(jié)果滿足設(shè)計要求。

7 結(jié)語

本文基于PXI總線技術(shù)，設(shè)計了發(fā)射機(jī)測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了對發(fā)射機(jī)性能參數(shù)的可靠檢測，提高了發(fā)射機(jī)的測試精度和效率，該技術(shù)已成功應(yīng)用于多項電子設(shè)備的測試，有一定的推廣價值。

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