[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于cPCI的数字阵列雷达接收通道性能自动测试系统，其特征在于，包括上位机、基于cPCI接口的数据采集板卡，所述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，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，处理控制单元通过第一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；所述数据采集板卡的处理控制单元包括FPGA芯片和配置芯片，其中配置芯片用于存储FPGA芯片的程序；所述FPGA芯片包括数据采集控制模块、主控模块、数据缓存模块和cPCI接口模块；主控模块用于对上位机发出的控制指令进行译码并处理，以及控制数据采集模块、数据缓存模块和cPCI接口模块；数据采集模块用于从光电转换单元读入数据并通过数据缓存模块将读取的数据存入数据采集板卡的缓存单元；cPCI接口模块通过上位机的cPCI控制模块实现数据采集板卡的处理控制单元与上位机的通信；所述上位机包括第二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，所述上位机处理单元包括cPCI控制模块、数据控制模块、图形绘制模块和指标计算模块，其中cPCI控制模块用于控制与数据采集板卡的处理控制单元之间的控制指令交互；数据控制模块用于存储回传数据，图形绘制模块用于将回传数据绘制为频域和/或时域波形并输出，指标计算模块用于计算采集数据的ADC参数并输出运算结果，其中ADC参数包括信噪比、有效位数、无杂散动态范围、谐波失真、微分非线性、积分非线性，以及包括单个接收通道内和多个接收通道间幅相误差、镜像抑制比的通道参数；在基于所述基于cPCI的数字阵列雷达接收通道性能自动测试系统对数字阵列雷达的各接收部分进行测试时，其执行情况如下：当需要对数字阵列雷达的数字接收部分进行测试时，则从数字阵列雷达的采样部分加入中频信号，所述采集板卡采集数字阵列雷达的数字接收后的信号，其中数字接收部分包括采样和数字下变频；当需要评估数字阵列雷达的射频之后部分时，则从数字阵列雷达的射频部分加入射频信号，所述采集板卡采集数字阵列雷达的数字接收后的信号，其中射频之后部分包括射频、采样、数字下变频；当需要评估数字阵列雷达的整个接收通道时，则从数字阵列雷达的天线部分加入射频信号，所述采集板卡采集数字阵列雷达的数字接收后的信号，其中整个接收通道包括天线、射频、采样、数字下变频；当需要对单个接收通道内的各个部分进行性能评估、故障定位或者对多个接收通道间的幅相一致性进行测试与校准时，则将数字阵列雷达的数字光纤与所述采集板卡的光电转换单元连接，从而将经数字接收部分处理后的基带I/Q信号送入所述采集板卡，实现多个接收通道间的幅相一致性测试与校准，包括测试ADC和DDC数字部分的幅相一致性误差，以及分别测试天线部分、射频部分的幅相一致性误差，供后续的校准处理；以及实现多频点测量。