基于虛擬儀器技術的無線電高度表動態(tài)測試系統(tǒng)

適配器用于完成與高度表的對接，實現(xiàn)被測高度表的信號激勵、調(diào)理和匹配，接收來自高度表的電源電壓、差拍信號和高度信號，提供～115 V／400 Hz或者直流電源。
高度模擬器用來模擬導彈高度上的連續(xù)變化。參考無線電高度表調(diào)頻連續(xù)波的中心工作頻率選擇合適工作范圍的I／Q調(diào)制器，根據(jù)鋸齒波調(diào)制規(guī)律，依照需要模擬的高度彈道，通過軟件合理控制輸入到I／Q調(diào)制器上的正弦激勵函數(shù)的頻率，對來自高度表發(fā)射機的微波信號進行調(diào)制，產(chǎn)生差拍頻率，以實現(xiàn)模擬恒定高度和變化高度彈道，并擾動發(fā)射機頻率擴展其頻譜，模擬雜波信號對高度表進行動態(tài)測試。
微波衰減器用來控制能量上的變化。其中兩級衰減器串聯(lián)在發(fā)射一接收通道，以匹配高度表發(fā)射機、I／Q調(diào)制器和接收機。可變衰減器與固定衰減器配合使用，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測量高度表狀態(tài)信號來檢測系統(tǒng)靈敏度。
計算機及軟件負責協(xié)調(diào)系統(tǒng)的工作、控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和發(fā)生函數(shù)的工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時采集差拍信號的波形和高度電壓值，送往計算機進行波形分析和頻譜處理。計算機控制函數(shù)發(fā)生產(chǎn)生y=AIsinωt和y==AQsinωt的正交函數(shù)，作為I／Q調(diào)制器的輸入。

3 基于PCI-6229數(shù)據(jù)采集卡的動態(tài)測試系統(tǒng)
3．1 PCI-6229數(shù)據(jù)采集模塊簡述
PCI-6229是NI公司新推出的M系列DAQ卡，具有A／D、D／A、I／O、Count／Timers功能，模擬輸入通道達到單端32路，差分16路，分辨率為16位，最大采樣速率為250 KS／s，輸入FIFO緩沖區(qū)為4 095次采樣，數(shù)據(jù)傳輸方式支持DMA、中斷、可編程3種方式；模擬輸出通道有4路；I／O通道有48路，其中32路具有波型輸出能力，軟件上能一次讀取32位長的端口狀態(tài)；有2個定時／計數(shù)器，分辨率為32位，內(nèi)部時鐘頻率為80 MHz。
3．2 系統(tǒng)硬件構成
測試系統(tǒng)硬件由發(fā)射和接收2部分構成。計算機通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的AO通道發(fā)射控制信號給可變衰減器、發(fā)射正交函數(shù)給I／Q調(diào)制器，然后計算機通過AI通道將無線電高度表的高度電壓、差拍信號、發(fā)射信號、接收信號、工作狀態(tài)采集進來作分析處理，結構框圖如3所示，其中I／Q調(diào)制器選用ADI公司的ADL5375，工作頻率400MHz～6 GHz，其周邊電路圖見圖4。

4 測試系統(tǒng)軟件設計
4．1 采集卡設置及測量任務的配置
首先將數(shù)據(jù)采集卡安裝到計算機上，在MAX中的Data Neighborhood圖標上右擊并選擇Create New…，在目錄中選擇Taditional NI-DAQ virtual并按下Next鍵，然后就可以配置一個讀取輸入信號的通道了。按下Next按鈕后，將會出現(xiàn)一個數(shù)據(jù)采集卡屬性設置窗口，在此窗口中根據(jù)板卡的使用情況可以對模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字I／O等進行設置，隨后為任務命名。
4．2 I／Q調(diào)制器信號的產(chǎn)生
對高度表高度響應測試時，需要發(fā)送一定頻率范圍的正弦信號給I／Q調(diào)制器，在LabWindows／CVI中使用SinePattern函數(shù)輸出正弦信號。
4．3 測試信號的采樣、讀取
信號首先通過前置放大器后經(jīng)由數(shù)據(jù)采集卡的AI通道輸入計算機，存儲然后顯示。為保持采樣速度與顯示的不沖突，使用中斷方式讀取采樣數(shù)據(jù)，要實現(xiàn)中斷處理方式工作，需要作2項主要工作：一是編寫中斷處理程序，二是向系統(tǒng)注冊這個程序。