某雷達(dá)終端適配器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王明輝，季曉芳

(中國電子科技集團(tuán)電子第三十八研究所，安徽 合肥230088)

摘要:文章介紹了某雷達(dá)終端適配器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用方法，應(yīng)用本適配器, 檢測人員可通過測試平臺的引導(dǎo)，能迅速、準(zhǔn)確、方便地進(jìn)行故障診斷測試。

關(guān)鍵詞:適配器；終端系統(tǒng)；功能測試.

收稿日期：2014-12-25；修回日期：2015-02-28

作者簡介：王明輝(1979-)，女，黑龍江佳木斯人，工程師，從事雷達(dá)終端、監(jiān)控系統(tǒng)工作。

DOI：10.3969/j.issn.1671-6221.2015.02.023

中圖分類號：TN95

Design and application of a certain radar terminal adapter

WANG Ming-hui,JI Xiao-fang

(No.38 Research Institute of CETC, Hefei,230088,China)

Abstract:This paper mainly introduces the design and application of a terminal adapter method, use this adapter,testers can take fault diagnosis test quickly,accurately and conveniently by the quidance of test platfom.

Key words:adapter;terminal system;a functional test

在雷達(dá)設(shè)計(jì)調(diào)試過程中，其功能測試一般遵循著單板功能調(diào)試、分機(jī)功能調(diào)試、分系統(tǒng)功能調(diào)試、整機(jī)功能調(diào)試順序，往往要耗費(fèi)設(shè)計(jì)師的大量的時間和精力，且在與外界接口調(diào)試中容易出現(xiàn)問題誤判。通過設(shè)計(jì)專用適配器，模擬所有外界接口信號，獨(dú)立完成終端設(shè)備的所有功能調(diào)試，極大地提高終端調(diào)試效率及功能的可靠性。

1　適配器的硬件設(shè)計(jì)

適配器輸入到終端測試分機(jī)的數(shù)據(jù)和時序完全模擬整機(jī)環(huán)境，營造數(shù)據(jù)流環(huán)境，使終端系統(tǒng)測試機(jī)箱

圖1適配器的信號測試流程框圖

置身于雷達(dá)整機(jī)中一樣。終端系統(tǒng)檢測適配器一邊是通過連接器與通用雷達(dá)檢測診斷平臺相連，用于接收測試信號并送出檢測信號；另一邊是通過測試電纜與終端綜合分機(jī)和光柵分機(jī)相連，為終端分機(jī)提供測試信號，同時接收終端分機(jī)送出的待檢測信號。整個適配器主要有機(jī)箱、電纜、接口組件和終端信號調(diào)理插件組成，其信號測試流程如圖1所示。

終端適配器通過專用的連接器與通用測試平臺相聯(lián)接，另一邊通過連接電纜與終端處理分機(jī)相聯(lián)接，通用測試平臺控制適配器產(chǎn)生終端處理分機(jī)所需要的各種時序、方位及模擬目標(biāo)測試信號，工作模式(正常、對消MTI/MTD工作模式)、分3路送到終端分機(jī)，在終端分機(jī)中完成延時對齊、檢測、錄取后自動跟蹤，完成對終端分系統(tǒng)的上報(bào)、詢問機(jī)接口、串口、GPS、3路A顯、MTD信號、MTI信號、正常信號等功能檢測和故障定位。

2　終端適配器的組成

圖2　適配器組成框圖

本適配器包括：適配器機(jī)箱、終端信號調(diào)理電路板、接口組件、連接電纜、測試描述軟件等部分，組成框圖如圖2所示。說明如下：

(1)適配器機(jī)箱。適配器機(jī)箱示意圖如圖3所示。

(2)接口電纜。適配器機(jī)箱與雷達(dá)檢測診斷平臺選用GPI_J18連接器(A型)，作為信號傳輸接口；適配器機(jī)箱與終端分機(jī)采用測試電纜相連。

圖3適配器機(jī)箱示意圖

(3)接口組件。適配器接口組件用于連接平臺上的測試資源連接，實(shí)現(xiàn)適配器與平臺測試資源信號的可靠連接，包括連接框、信號連接模塊、盲板、護(hù)蓋等。

(4)終端信號調(diào)理板。信號調(diào)理板是通用檢測平臺和終端分機(jī)的接口，將平臺產(chǎn)生的各種信號(包括電源)送到終端分機(jī)，自身也產(chǎn)生專用的模擬目標(biāo)信號送到終端分機(jī)；終端串口測試時，適配器將終端發(fā)出的信號按照平臺接收信號的制式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，也把平臺發(fā)出的信號按照終端接收的制式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

信號調(diào)理板選用的主電路是現(xiàn)場可編程邏輯門陣列EP1S30F780C7，其包含M512RAMblocks、M4KRAMblocks、M-RAMS、Memory Bits、Logic Elements、I/O、DSP Blocks、Plls等可用資源，產(chǎn)生終端所需的主時序信號。

終端信號調(diào)理插件主要功能如下：①范時序產(chǎn)生電路，用于模擬產(chǎn)生整機(jī)工作時的時鐘、CPI基準(zhǔn)、觸發(fā)、方位增量、正北等信號；② 模擬目標(biāo)產(chǎn)生電路，用于模擬信號處理產(chǎn)生的正常、MTI、MTD等信號；③ 串口電平轉(zhuǎn)換電路；④ 信號驅(qū)動電路，用于將被測信號驅(qū)動后送通用平臺，通過示波器等儀表進(jìn)行測試。

圖4多串口硬件測試原理框圖

3　幾個關(guān)鍵功能的測試

3.1多串口功能測試

終端系統(tǒng)共使用5個串口：4個RS232串口，1個TTL串口。由于通用測試平臺只支持RS232串口，所以需要將TTL串口轉(zhuǎn)換成RS232串口，這項(xiàng)功能由終端適配器內(nèi)的信號調(diào)理板完成。

圖5數(shù)據(jù)上報(bào)功能測試提示

功能驗(yàn)證時，通用測試平臺控制適配器進(jìn)行串口制式轉(zhuǎn)換，按照通訊協(xié)議收發(fā)幾組數(shù)據(jù)，判斷接收數(shù)據(jù)是否正確測試原理如圖4所示。

以其中一個串口為例，終端分機(jī)通電后，等待通訊正常(觀察P顯時間正常)后，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)上報(bào)測試”對話框，彈出測試功能提示如圖5所示。

按照提示驗(yàn)證功能，點(diǎn)擊“開始測試”按鈕，若上報(bào)通訊功能測試正常，指示燈由紅變綠，并可點(diǎn)擊“記錄測試結(jié)果”對話框記錄測試結(jié)果。如功能異常，可點(diǎn)擊“重新測試”。

若上報(bào)仍報(bào)故障，檢查上報(bào)電纜，如連接正常，故障定位為通信處理板，檢查串口4。

3.2正常通道功能測試

首先將適配器調(diào)理板上的撥動開關(guān)S1-8撥為“1”(“0”選擇適配器控制方式，“1”選擇通用平臺控制方式)，通用測試平臺控制適配器發(fā)送終端系統(tǒng)工作時序和模擬目標(biāo)信號，分3路送給終端系統(tǒng)，具體為控制字最低2bit為“00” 關(guān)閉3路正常通道模擬目標(biāo)信號；“01”向正常通道第1路發(fā)送模擬目標(biāo)信號；“10”向正常通道第2路發(fā)送模擬目標(biāo)信號；“11”向正常通道第3路發(fā)送模擬目標(biāo)信號。

圖6　正常通道功能驗(yàn)證原理框圖

人工干預(yù)鍵盤，錄取、跟蹤、上報(bào)、打印目標(biāo)，驗(yàn)證正常通道功能，原理框圖如圖6所示。

當(dāng)終端P顯畫面通訊正常時，點(diǎn)擊正常通道功功能測試按鈕，彈出測試功能提示界面如圖7所示。

將錄取板面板開關(guān)全部抬起，即選擇正常通道工作模式后才可開始功能測試，分別選擇正常通道1/2/3測試，當(dāng)測試結(jié)果正常時指示燈將由紅變綠，也可從終端P顯上看到模目開始錄取并跟蹤。

如果報(bào)故障，觀察終端的顯示畫面是否滿屏綠，如果滿屏綠，首先故障定位到延時接口板，如果分別報(bào)正常通道1/2/3故障，對應(yīng)故障定位為視頻積累1/2/3。

3.4MTI/MTD通道功能測試

首先將適配器調(diào)理板上的撥動開關(guān)S1-8撥為“1”(“0”選擇適配器控制方式，“1”選擇通用平臺控制方式)，通用測試平臺控制適配器發(fā)送3811終端系統(tǒng)工作時序和模擬目標(biāo)信號，分3路送給終端系統(tǒng)，具體為控制字次低2bit為“00” 關(guān)閉3路MTI通道模擬目標(biāo)信號；“01”向MTI通道第1路發(fā)送模擬目標(biāo)信號；“10”向MTI通道第2路發(fā)送模擬目標(biāo)信號；“11”向MTI通道第3路發(fā)送模擬目標(biāo)信號。

按照終端操作使用說明書人工干預(yù)鍵盤，錄取、跟蹤、上報(bào)、打印目標(biāo)，驗(yàn)證正常通道功能，原理框圖如圖8所示。

當(dāng)終端P顯畫面通訊正常時，點(diǎn)擊MTI/MTD通道功能測試按鈕，彈出測試功能提示界面如圖9所示。

圖7正常通道功能測試提示圖8MTI通道功能驗(yàn)證原理框圖 圖9MTI/MTD通道功能測試提示

將錄取板面板開關(guān)由上至下第2開關(guān)按下，其他開關(guān)全部抬起，即選擇MTI/MTD通道模式后才可開始功能測試，分別選擇3路通道開始測試，當(dāng)測試結(jié)果正常時指示燈將由紅變綠，也可從終端P顯上看到模目開始錄取并跟蹤。如果報(bào)MTI/MTD通道1/2/3故障，可故障定位為視頻積累板1/2/3故障。

4　結(jié)束語

通過對某雷達(dá)終端適配器的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用方法，不僅將終端設(shè)備調(diào)試時間從幾個月大幅縮短至幾個星期，而且極大地提高產(chǎn)品的可靠性及適應(yīng)性。其成功研制的經(jīng)驗(yàn)對相似設(shè)備的適配器設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供了理論支撐。

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(責(zé)任編輯陳化鋼)