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基于虚拟仪器技术的短波电台自动测试系统 作 者 寇小明 工作职务 系统集成部经理 公司名称 陕西海泰电子有限责任公司 应用领域：产品测试 使用的产品 硬件： PXI-1010 PXI机箱 PXI-PCI8331 MXI-4接口 PXI-5620 14位64MS/s频域数字化仪 PXI-5421 16位100MS/s任意波形发生器 PXI-4461 24位204.8kS/s动态信号采集卡 PXI-5112 8位100MS/s数字化仪 PXI-6259 16位32通道多功能数据采集卡 SCXI-1193 32通道500MHz射频开关模块 SCXI-1166 16/32通道中继模块 GPIB-USB-B USB转GPIB接口 软件： LabVIEW 7.1 for Windows 频谱分析工具包 Spectral Measurements Toolkit 调制工具包 Modulation Toolkit 挑战： 传统的电台测试系统采用以无线电综合测试仪为中心搭建或采用分立仪器搭建、手动测量，这种方法成本高、自动化程度低、扩展性差。因此需要寻求一种解决方案，实现高度集成化、可扩展的测试系统。 应用方案： 采用National Instruments公司PXI模块化仪器架构和虚拟仪器技术，使用LabVIEW开发平台、配合Spectral Measurements Toolkit、Modulation Toolkit工具包，开发可以对电台发射机、接收机的各项功能和性能进行检测的自动化测试系统，适用于多种类型的短波通信电台检测需要。 介绍： 为了保证电台的设计性能和通信质量，各种电台都有其详细的技术指标，并在电台规范和通用规范中详细描述了测试项目和测试方法。为了在生产线上保证产品质量和提高检测效率，必须配备电台自动测试系统，使多台仪器协同工作，自动选择、连接测试设备、产生激励并测量响应。本文描述了采用虚拟仪器技术搭建的短波电台自动测试系统，通过计算机控制实现测试信号输入和输出的切换，自动完成测试任务，达到了缩小体积、提高效率的目的。 正文 前言 本文描述了如何采用NI公司的软硬件技术，基于虚拟仪器技术快速方便的开发短波电台自动测试系统。开发的测试系统满足短波电台的测试规范，与传统仪器测试平台相比，测试效率更高，体积更小。此外具有很好的可扩展性，开发工作周期也大大缩短。 测试背景 短波单边带通信电台通常由收发信机、天线调谐器、控制盒、安装架、连接电缆，配套的耳机、话筒、电键、通信控制器、天线以及一些选件组成，工作频率范围为2～30MHz，短波单边带通信电台的大部分技术指标是针对发射机和接收机提出的，在GB/T6933 -1995中对短波单边带发射机定义了27项电性能及其测量方法，需要16个独立的测试仪器；在GB/T6934-1995中对短波单边带接收机定义了24项电性能及其测量方法，需要13个独立的测试仪器。 不同种类的电台或在不同的测试等级下测量项目也不尽相同，用户还可能要求增加其它测量项目，如收发转换时间、发收转换时间、静噪开启时延、静噪滞后时延、发射保护等。 短波通信电台测试系统在电台具备外部控制接口时采用全自动方式，在电台不具备外部控制接口时采用半自动方式，要求的单项测试速度不大于10秒钟，单台测试时间不超过10分钟，而系统中不同的测试项目有各自的测量仪器和连接方式，为了在生产线上提高测试效率，必须采用自动测试技术，自动选择测试设备、自动连接测试设备、自动产生激励并测量响应，系统还应有较高的可靠性、电磁兼容性和易于维护。 硬件系统构成 短波通信电台自动测试系统主要由主控计算机、虚拟仪器机箱、接口适配器和电源部件组成，组成框图如图1所示。主控计算机通过NI公司MXI-4卡，使用PCI桥接技术对PXI-1010机箱进行控制，PXI-1010有6个PXI模块和2个SCXI模块，可根据测试需要扩展仪器模块。接口适配箱实现信号的调理和分接。 图1 短波电台自动测试系统框图 短波电台测试需要使用频谱分析仪、功率计和频率计，需要测量测量功率谱、峰值功率、峰值频率、带内功率、邻道功率、带宽、3D谱图等参数。我们采用PXI-5620配合使用Spectral Measurements Toolkit实现。Spectral Measurements Toolkit是一个频谱测量工具包，具有细化谱分析和频率有哪些信誉好的足球投注网站能力，并可以进行模拟调制、解调以及I-Q数字解调。 PXI-5421配合Modulation Toolkit，在系统中作为射频信号发生器，可以产生各种格式的射频信号。由于部分测试项目需要两路射频输入，系统中配置了2块。另外配备程控衰减器，对接收机输入灵敏度等参数进行测试时。Modulation Toolkit是一