[发明专利]一种基于cPCI的数字阵接收通道性能自动测试系统

说明书

本发明公开了一种基于cPCI的数字阵列雷达接收通道性能自动测试系统，其包括上位机、基于cPCI接口的数据采集板卡，数据采集板卡包括cPCI接口单元、处理控制单元、缓存单元、光电转换单元，其中光电转换单元与处理控制单元相连，处理控制单元通过光电转换单元采集数据并存入缓存单元，处理控制单元通过cPCI接口单元与上位机进行通信，处理控制单元基于上位机的控制指令配置工作参数以及将缓存数据传输给上位机；上位机用于向数据采集板卡发出控制指令执行数据采集，以及将接收数据绘制为频域和/或时域波形并输出，基于接收数据执行测试指标运算并输出。本发明用于对数字阵列雷达各接收部分的性能测试，能对其进行快速、高效、准确的性能评估、故障定位。

技术领域

本发明属于数字阵列雷达技术，具体涉及一种对数字阵列雷达的接收通道性能自动测试技术。

背景技术

数字阵列雷达，发射和接收时大量采用数字技术，易于幅相加权实现低旁瓣、自适应抗干扰，通过数字延时、数字移相易于控制波束指向，实现多波束多目标处理、宽带宽角扫描等功能。

数字阵列雷达的单个接收通道内和多个通道间的性能将直接影响雷达对目标的搜索、跟踪精度、成像效果等。因此在雷达整机装配前的调试过程中，需要对其各个接收分部件的性能指标进行测量。一种可行的数字阵列雷达的接收部分如图1所示，其包括天线部分(A-B之间)、放大混频滤波部分(B-C之间，将射频变为中频，如果是射频直接采样，则不需要混频)、采样部分(C-D之间)、数字下变频部分(D-E之间)、数字波束形成及后续信号处理部分(E之后)。针对射频部分：可用网络分析仪测试射频T/R模块的S参数、带内幅相起伏等指标；混频部分：将射频信号下变频到中频信号，用网络分析仪不便于直接测量，往往需采用点频信号源功分给不同的接收通道，通过多通道示波器比较混频后的中频信号，得出通道间的幅度、相位误差；数字接收部分，其主要功能是将射频回波信号混频后的中频信号用ADC(模数转换)器件进行带通采样，然后进行DDC(数字下变频)处理成基带信号，并用多模或单模光纤数字传输，给数字信号处理机做后续处理；对于数字接收部分的性能测试，可以通过对中频信号带通采样、数字下变频得到的基带信号进行参数计算分析，得出通道间的幅相误差、单通道内部的参数(包括单个通道ADC或者DDC后的I/Q基带信号的幅相误差、信噪比、有效位数、无伪波动态范围、谐波失真、ADC的非线性误差等)。

当前，传统的基于仪器的测试系统，比如网络分析仪、信号源配合示波器和频谱仪，往往只能对阵列雷达的接收通道数字接收部分以前的部分进行测试，且测试工作繁琐；而其它的数字接收机，其测试指标较少，往往仅能用于数字接收机部分的性能测试。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种集采集、储存和处理为一体，利用上位机软件可配置数据缓存长度、通道选择等参数，且在上位机上可对采集存储的数据进行计算分析并绘图的数字阵列雷达接收通道自动测试系统。

本发明的一种基于cPCI的数字阵列雷达接收通道性能自动测试系统，包括上位机、基于cPCI接口的数据采集板卡，该数据采集板卡包括第一cPCI接口单元、处理控制单元、缓存单元、光电转换单元(多个光电接口，可包括多个单模、多个双模光接口)，其中光电转换单元与处理控制单元相连，用于将输入的光信号转换为数字信号并接入处理控制单元，处理控制单元通过光电转换单元采集数据并存入缓存单元，供cPCI接口单元读取；cPCI接口单元与上位机通信，在上位机发出的控制指令(包括工作参数设置、数据采集、板卡信息读取等)下与处理控制单元交换数据，处理控制单元基于上位机的控制指令配置工作参数以及将缓存数据传输给上位机处理；上位机包括第二cPCI接口单元、以及上位机处理单元，其中第二cPCI接口单元与第一cPCI接口单元相连，上位机处理单元通过第二cPCI接口单元向数据采集板卡发送控制指令执行数据采集、以及接收回传数据；上位机处理单元将回传数据绘制为频域和/或时域波形并输出，基于接收数据执行测试指标运算并输出运算结果。