基于虚拟仪器的数字阵列天线测试

2014-12-11 10:04:34来源: eccn

O 引言

LabvlEw是实验室虚拟仪器集成环境(laboratory virtual instrument engineering workbench)的简称,是美国NI公司的创新软件产品,也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。LabVIEW作为软件化仪表在数据采集及控制、数据分析和显示等方面具有强大的功能,其支持的信号接口卡丰富,用户能够快捷方便地对各个输入数据参数进行即时设置和调试,程序运行结果也十分直观。数字天线阵列是天线和数字信号处理技术结合的产物,它具有工作方式灵活、抗干扰性能卓越和超角分辨等众多优点,因此其在军事和民用领域都得到了广泛的应用。一般阵列天线校正和波瓣测量需要采集大量的数据,进行多次循环计算,工作效率低且动用的仪器设备众多。

因此在数字阵列天线测试中,LabVIEW的优势十分明显,它可以实现对大量通道信号同时采集和实时监控、分析等工作,这样既节省了资源,也简化了测试过程提高了工作效率。

1 系统简介

在系统接收端,接收天线各单元通道将接收到的信号通过接收前端放大后,直接送到数字接收机和采集计算机。由数据采集卡对接收机输出的I/Q信号和天线方位等机械参数、触发信号进行采集和控制,并最终在终端控制处理计算机上计算出天线波瓣图,系统工作过程如图1所示。



系统图

在测试过程中,我们采用LabVIEIW设计用户图形界面,负责通道监视和数据采集。LabVIEW中数据采集系统由采集硬件、硬件驱动程序和数据采集函数等组成。安装的硬件驱动程序包含了硬件可以接受的操作命令,在使用这些硬件之前,根据需要进行硬件和软件设置,以满足采样频率等方面的要求。在本系统中我们采用NI公司的PCI-6534采集卡,LabVIEW通过控制数据采集卡对接收机输出的IQ信号以及其它机械参数等进行采集。在完成采集卡的设置后,我们就可以进行采集和通道监控等工作了。



                        图二:通道监视VI的前面板
2 通道监视

由于整个系统由多个通道构成,为了保证在校正过程中各个通道处于正常工作状态,在校正开始前我们需要对通道进行检查。同时,由于本系统工作频带位于民用通信频带内,为了避免民用通信信号对校正过程的影响我们也需要对外界电磁信号进行监视。因此,通道监视是确保校正顺利进行的重要一部。图2是通道监视VI的前面板界面,图3是通道监视Ⅵ的框图。在前面板(图2)中使用了Dialog Tab Control控件,使我们可以在多通道同时监控和单通道观测间切换。在该VI中,除了可以直观监视各个通道是否正常工作外,我们还可以测量、比较各个通道功率增益的差异并完成对通道时域信号幅度、IQ信号正交度等信息的监控。



                                图三:通道监视VI的框图

在通道监视Ⅵ的框图(图3)中,我们通过COM组件法在后台调用了MATLAB数学处理软件。它完成的主要任务是将采集卡输出的多个通道串行数据流按通道进行分组,并根据需要进行数制转换和数据分析等工作,这些功能加快了程序运行速度,提高了该Ⅵ数据处的能力和灵活性。

3 外校正数据采集

在确定各个通道都处于正常工作状态,并且没有外界电磁干扰的情况下,就可以开始进行外校正了。

3.1 串口数据采集子Ⅵ

为了完成外校正,在数据采集过程中必须实时获取天线机械旋转的方位。这里我们通过串口来采集天线机械旋转的码盘值,获得天线实时旋转方位。

[1] [2]

关键字:LabvlEw  虚拟仪器  数字阵列  天线测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/1211/article_10325.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
LabvlEw
虚拟仪器
数字阵列
天线测试

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved