李龍剛，蒲曉明

（陜西省電子技術(shù)研究所，陜西西安，712000）

0 引言

由于我國(guó)軍事領(lǐng)域信息化不斷發(fā)展，對(duì)于機(jī)載火控雷達(dá)元器件的需求呈現(xiàn)出前所未有的蓬勃發(fā)展趨勢(shì)。在追求生產(chǎn)速度的同時(shí)，也必須保證機(jī)載火控雷達(dá)元器件質(zhì)量。自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵作用就是檢測(cè)機(jī)載火控雷達(dá)元器件質(zhì)量，其功能主要通過(guò)專業(yè)的測(cè)試工具實(shí)現(xiàn)。但傳統(tǒng)自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中由于對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力有所欠缺，導(dǎo)致其自動(dòng)化檢測(cè)吞吐率低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效率的機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)。為此，針對(duì)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是勢(shì)在必行的，且極具現(xiàn)實(shí)意義。ARM作為一種微型處理器，屬于32位設(shè)計(jì)，并且具備16位的指令集，相比于傳統(tǒng)微型處理器能夠在節(jié)省32位代碼的同時(shí)，保留傳統(tǒng)微型處理器的穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)[1]。為此，有理由將ARM應(yīng)用在機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)中，通過(guò)提出基于ARM的機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)航空電子元器件自動(dòng)化檢測(cè)能力的提升，進(jìn)而提高其檢測(cè)吞吐率。

1 ARM

ARM中的核心技術(shù)為Jazelle，能夠以盡可能低的功耗增強(qiáng)其運(yùn)算能力，并且具備靈活性的特點(diǎn)。ARM中包含嵌入式ICE-RT邏輯，能夠同時(shí)兼容8位/16位器件[2]。與此同時(shí)，在其中包括多種寄存器，具備以極高的速度對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一操作的能力。針對(duì)尋址具備多種方式，能夠節(jié)省很多不必要的成本開(kāi)支。

2 基于ARM的機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)

2.1 確定機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)特征

在機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)流程設(shè)計(jì)中，需要首先確定元器件試樣的檢測(cè)特征和檢測(cè)項(xiàng)目，分析檢測(cè)指標(biāo)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)連貫且相互銜接的檢測(cè)步驟，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)[3]。本文采用關(guān)鍵字驅(qū)動(dòng)的方式，提取機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)點(diǎn)，其符號(hào)表示具體信息，如表1所示。

結(jié)合表1所示，為機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)表示，并記錄上述機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)所需特征。

表1 機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)點(diǎn)參數(shù)表示

2.2 基于ARM處理機(jī)載火控雷達(dá)元器件檢測(cè)數(shù)據(jù)

在確定機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)特征達(dá)到基礎(chǔ)上，為提高自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)中對(duì)于數(shù)據(jù)的處理能力，本文運(yùn)用ARM處理機(jī)載火控雷達(dá)元器件檢測(cè)特征數(shù)據(jù)[4]?？紤]到在機(jī)載火控雷達(dá)元器件一般為高頻大功率器件，在自動(dòng)化檢測(cè)過(guò)程中存在較多變量，因此，本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)化檢測(cè)手段需要適應(yīng)寬泛的測(cè)試環(huán)境。將電阻的可調(diào)節(jié)范圍設(shè)計(jì)為2K～124.6K范圍之間，設(shè)計(jì)一個(gè)寬阻抗網(wǎng)絡(luò)，為提高測(cè)試的準(zhǔn)確性，阻抗調(diào)節(jié)步長(zhǎng)設(shè)置為0.2K，并采用電子反饋調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)過(guò)程簡(jiǎn)單，定位準(zhǔn)確。電容選擇高精度獨(dú)石電容，-60℃-120℃寬溫工作環(huán)境，將電容的取值設(shè)定在大于15pf，根據(jù)ARM的截止頻率計(jì)算公式對(duì)機(jī)載火控雷達(dá)元器件檢測(cè)數(shù)據(jù)處理截止頻率進(jìn)行計(jì)算，設(shè)數(shù)據(jù)處理截止頻率的計(jì)算公式為k，則其計(jì)算公式，如公式（1）所示。

公式（1）中，R和R'指的是ARM中的兩個(gè)阻值；C指的是ARM電容。根據(jù)公式（1）得出，本文選用的一階無(wú)源低通ARM的數(shù)據(jù)處理截止頻率為150K左右[5]。因此，能夠估算得出電容的取值范圍應(yīng)在15pf～1024pf范圍之間，其步長(zhǎng)為15pf?？紤]到在ARM控制模塊中通常包括多向性能兼容指標(biāo)，即多目標(biāo)。在對(duì)單目標(biāo)問(wèn)題分析過(guò)程中，利用ARM的頻率響應(yīng)曲線與理論ARM響應(yīng)曲線擬合，從而得出針對(duì)單目標(biāo)優(yōu)化的可靠性，并得出ARM處理機(jī)載火控雷達(dá)元器件檢測(cè)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)函數(shù)。設(shè)其表達(dá)式為f，則其計(jì)算公式，如公式（2）所示：

在公式（2）中，s指的是自變量；e指的是采樣頻率。通過(guò)公式（2），在理想ARM的條件下，其最大數(shù)值為30000。CAN主要用于對(duì)串口電路與ARM之間的連接，為此本文不對(duì)其進(jìn)行過(guò)多研究。

2.3 表達(dá)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)特征屬性值

在完成機(jī)載火控雷達(dá)元器件檢測(cè)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，將檢測(cè)數(shù)據(jù)嵌入到池化層和全連接層之間，向量化表達(dá)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)特征屬性值，并保證代碼的完整度不被破壞[6]。此過(guò)程的編碼示意圖，如圖1所示。

圖1 代碼圖

結(jié)合圖1所示，為表達(dá)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)特征屬性值代碼，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)編寫(xiě) python 腳本，以此，完成機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)特征屬性值表達(dá)。

2.4 實(shí)現(xiàn)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)

表達(dá)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)特征屬性值后，可以將其檢測(cè)的過(guò)程可以看作對(duì)一個(gè)機(jī)載火控雷達(dá)元器件結(jié)構(gòu)權(quán)值參數(shù)的初始化訓(xùn)練過(guò)程。通過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，基于達(dá)標(biāo)元器件遠(yuǎn)高于故障元器件的基本事實(shí)，可以為自動(dòng)監(jiān)測(cè)軟件積累足夠的樣本庫(kù)數(shù)據(jù)，修正權(quán)值參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。為避免導(dǎo)致訓(xùn)練時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在進(jìn)行機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)前，必須進(jìn)行多次訓(xùn)練，使其能夠?qū)C(jī)載火控雷達(dá)元器件快速了解、掌握。而后，利用強(qiáng)分類器針對(duì)大量機(jī)載火控雷達(dá)元器件進(jìn)行分類，將元器件的特征信息概括總結(jié)成外部特征值，以幫助訓(xùn)練后的分類器能夠快速的對(duì)機(jī)載火控雷達(dá)元器件特征做出詳盡的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)元器件的準(zhǔn)確描述，從而將表達(dá)結(jié)果作為檢測(cè)的參照標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)方程式為λ，可得公式（3）所示。

公式（3）中，r指的是天線陣面；x指的是雜噪比；y指的是波長(zhǎng)；v指的是運(yùn)動(dòng)平臺(tái)速度；h指的是載機(jī)升空高度。得到公式（3）后，有效的提取出機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)特征，以此達(dá)到機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)的目的。至此，完成基于ARM的機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

構(gòu)建實(shí)例分析，此次實(shí)驗(yàn)環(huán)境具體信息，如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置

結(jié)合表3所示，實(shí)驗(yàn)對(duì)象選取matalb 2015a軟件作為測(cè)試平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容為測(cè)試本文檢測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)吞吐率進(jìn)行對(duì)比。檢測(cè)吞吐率是單位時(shí)間內(nèi)無(wú)差錯(cuò)檢測(cè)的數(shù)量，既包含檢測(cè)的速度，又考核檢測(cè)的準(zhǔn)確性以及對(duì)故障元器件的篩查能力，值越高證明自動(dòng)化檢測(cè)效率越高。實(shí)驗(yàn)流程設(shè)定為：首先使用基于ARM設(shè)計(jì)的自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)元器件，仰俯角設(shè)置為3°實(shí)驗(yàn)次數(shù)設(shè)定為10批，記錄測(cè)得的檢測(cè)吞吐率，記為實(shí)驗(yàn)組輸入matalb軟件；同樣的10批器件再使用傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，作為為對(duì)照組輸入matalb軟件。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

在matalb軟件中生成兩種試驗(yàn)方法的檢測(cè)吞吐率曲線，見(jiàn)圖2。

圖2 檢測(cè)吞吐率對(duì)比圖

分析檢測(cè)吞吐率曲線圖發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組的檢測(cè)吞吐率保持在3.0reqs/s以上，最高達(dá)到4.2reqs/s，遠(yuǎn)高于對(duì)照組的表現(xiàn)，證明所設(shè)計(jì)的自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在數(shù)據(jù)處理能力和檢測(cè)準(zhǔn)確性方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以替代現(xiàn)有的元器件檢測(cè)手段。

4 結(jié)束語(yǔ)

考慮到機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)愈發(fā)的受到重視，基于ARM的機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)經(jīng)歷了從起步到快速發(fā)展的階段。因此，本文對(duì)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是十分必要的，通過(guò)實(shí)例分析結(jié)果證明設(shè)計(jì)的技術(shù)是具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值的，能夠?yàn)闄C(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論支持。但本文唯一不足之處在于，沒(méi)有對(duì)機(jī)載火控雷達(dá)元器件自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)中的調(diào)試程序進(jìn)行深入分析，以此可以作為此方面日后的研究?jī)?nèi)容。