基于PCI总线的无线电高度表测试系统

　　即由微波开关、延迟组件、程控衰减器和传输通道产生的延迟时间均应考虑在内。

　　微波开关用来作为天线信号通道控制器件，选择射频信号经过的延迟组件，每一时刻只打开一个通道。通道选择由微波开关控制电路实现，在进行通道转换时，应当先断开当前通道，然后接通新的通道。

　　电控衰减器与延迟组件、微波开关串联在射频信号回路中，用于模拟射频信号传播不同路径时产生的能量衰减。衰减值大小由施加的控制信号控制，当控制电压为O 时衰减最小。在不同模拟高度上的衰减值大小同样要综合考虑衰减器衰减值、其它器件和传输通道产生的衰减。衰减值与控制电压关系视具体衰减器型号而定。

　　无延迟组件射频信号通道是专为高度表射频频率、发射功率和频偏测试而设计。发射信号经过固定衰减器与本振信号(频率固定)混频(下变频)，经过一个滤波器滤波后进行正交变换，将该信号送至数据采集卡进行采样，通过数据处理，计算射频信号发射功率、中心频率和调频带宽。尽管该部分不属于高度模拟器，但因其高频属性而放在一起。该部分的另外一种选择方案就是利用频谱仪、微波功率计等市售仪器组成射频参数测试子系统。其优点是便于维修调试，缺点是费用高。

　　3.2 测试与管理软件

　　“无线电高度表测试系统”软件主要由操作系统(Windows XP)、设备驱动程序、开发平台LabWindows/CVI和测试软件集组成，相互关系见图4。

　　图4 软件层次结构

　　LabWindows/CVI是一种高效率的开发软件，可以编译生成独立运行的测试程序。LabWindows/CVI采用C语言编程，与仪器驱动程序的语言形式相同，便于测试编程工作。LabWindows/CVI还提供了安装打包手段，可将所有测试程序及驱动软件打包成可安装型文件形式，便于用户安装使用。

　　测试程序在软件平台之上完成，利用软件平台提供的用户开发接口开发测试程序，而不通过设备驱动程序等低层软件对具体的仪器设备编程。软件平台驱动包括硬件接口、仪器驱动程序等与测试资源相关的所有软件驱动，完成软件平台与硬件之间接口驱动。测试层次结构如图5所示。

　　图5 测试层次结构

　　(1)物理接口层

　　物理接口层是软件和硬件结合层，硬件是功能模板卡及标准仪器，由测控计算机提供PCI总线控制和GPIB总线控制转接接口，软件是计算机的驱动程序，提供对控制卡的I/O操作。该层提供测控计算机与仪器间物理连接。

　　(2)测试资源层

　　测试资源层主要由测控卡及测试仪器驱动程序组成，系统所选用的测控卡及测试仪器无论是PCI总线还是GPIB总线仪器，仪器供应商均提供了驱动程序，该驱动程序按仪器驱动程序的标准要求来编写，仪器驱动程序的功能函数则完成对仪器测试功能的控制和测试数据的读取。该层根据测试策略生成测试代码，为不同的测试功能提供测试程序。

　　(3)用户管理层

　　用户管理层主要包括测试功能组件、自行开发的应用软件工具、数据库系统和CVI本身的功能函数库，是软件平台设计的重要组成部分，也是软件对资源高度集中管理的体现。通过测试功能组件对资源进行控制，而不必理解熟悉该层以下的低层软件。

　　(4)用户应用层

　　用户应用层是实现检测功能的一层，该层为测试要求提供正式标准的定义，将维修测试数据标准化，从而决定测试策略，最终生成测试代码。

　　用户应用层是软件平台的重要组成部分，包括高度表的测试程序、检测系统管理程序(程序管理器、数据管理器)。测试程序完成待测装备的功能测试;程序管理器提供测试程序的启动运行环境，对各种测试程序统一管理;数据管理程序用于管理、查询或打印测试结果。

　　根据高度表测试系统使命任务与功能要求，测试软件集应包含以下测试程序模块：a)自动测试程序模块;b)单步测试程序模块;d)自检程序模块;e)校准程序模块;f)用户界面;g)管理及维护模块;h)参数与故障数据库。其相互关系如图6所示。

　　图6 测试软件结构

　　3.2.1 测试主程序

　　高度表测试软件主程序的功能是提供用户界面，通过用户操作来控制测试内容的执行。主程序面板采用菜单的形式，所有选择通过鼠标操作完成。菜单栏显示了系统所具有的所有可执行功能项。图6内所有选项均可以在主程序界面进行选择。

　　3.2.2 管理及维护程序

　　管理及维护程序进行操作员资格确认(密码)、生成测试结果数据库和报表、建立故障数据库、日志管理和内部文件管理。

　　3.2.3 测试项目

　　测试项目主要包含高度表测试系统自检、自动测试、单步测试和计量校验。系统自检主要指工控机部分，再开机时自动完成。

　　4 结束语

　　测试系统采用自下而上的设计思想，设备硬件系统采用了基于PCI的西门子公司的工控机作为核心，采集、检测、控制、调理和辅助电路配置在一台机箱中，具有结构简单、技术成熟、抗干扰性能良好的优点。软件系统采用开发效率高、应用功能强大的LabWindows/CVI作为测试软件的开发工具，以目前流行的Windows XP作为开发平台。程序结构清晰，可读性强，易于功能扩展。程序的界面图形化，直观，友好。使用简单明了，易于操作，自动化程度较高。完全能够满足相关国军标和修理厂、*测试要求。