張華春，呂繼宇，禹衛(wèi)東

(中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所，北京 100190)

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基于虛擬儀器的功率計(jì)控制設(shè)計(jì)

張華春，呂繼宇，禹衛(wèi)東

(中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所，北京 100190)

以L(fǎng)abVIEW虛擬儀器技術(shù)為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，構(gòu)建基于Agilent功率計(jì)的虛擬功率計(jì)的控制設(shè)計(jì). 采用事件結(jié)構(gòu)(Event Structure)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作； 運(yùn)用全局變量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的實(shí)時(shí)跟蹤顯示； 用屬性節(jié)點(diǎn)技術(shù)設(shè)置圖形顯示信息； 用報(bào)表生成(Report Generation)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)生成界面美觀、 圖文并茂的報(bào)表； 對(duì)所獲取測(cè)量數(shù)據(jù)給出數(shù)據(jù)處理的過(guò)程. 該虛擬功率計(jì)解決了測(cè)試中無(wú)法保存測(cè)試波形的缺陷，能夠方便地對(duì)Agilent功率計(jì)進(jìn)行軟件控制，在合成孔徑雷達(dá)(SAR)系統(tǒng)集成測(cè)試中得到了較好的應(yīng)用.

虛擬儀器技術(shù)； 功率計(jì)； LabVIEW； 數(shù)據(jù)處理； 報(bào)表生成

0 引 言

合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)試中，系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試任務(wù)較多. 對(duì)合成孔徑雷達(dá)地面測(cè)試系統(tǒng)而言，手動(dòng)操作臺(tái)式儀器存在效率低，數(shù)據(jù)分析及存儲(chǔ)不便等缺點(diǎn)，因此，基于軟件的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)勢(shì)在必行[1]. 而系統(tǒng)測(cè)試的主要項(xiàng)目之一是各類(lèi)信號(hào)的功率測(cè)量，但在實(shí)際使用中，存在功率計(jì)操作繁瑣，且無(wú)法保存功率計(jì)測(cè)試波形的問(wèn)題. 為了方便對(duì)Agilent功率計(jì)進(jìn)行操作，簡(jiǎn)化操作步驟，提高測(cè)試效率，開(kāi)發(fā)基于虛擬儀器技術(shù)的虛擬功率計(jì)，在雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)試中顯得尤為必要.

虛擬儀器以計(jì)算機(jī)硬件為平臺(tái)，與儀器系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，大大突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、 顯示、 傳送和存儲(chǔ)方面的限制，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試儀器集成化、 遠(yuǎn)程測(cè)控一體化[2]. LabVIEW 是美國(guó)國(guó)家儀器公司(National Instruments，NI)創(chuàng)立的一個(gè)功能強(qiáng)大而又靈活的儀器和分析軟件應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，是一種圖形編程語(yǔ)言，用于測(cè)量、 過(guò)程控制及數(shù)據(jù)分析和存儲(chǔ)[3]. 本文利用虛擬儀器技術(shù)，基于NI公司的虛擬儀器平臺(tái)LabVIEW8.5，實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率計(jì)的軟件控制，使用操作簡(jiǎn)便，對(duì)被測(cè)信號(hào)的處理和測(cè)量更加快速，對(duì)相關(guān)指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確有效，為系統(tǒng)測(cè)試人員提供了一個(gè)快速、 便捷的測(cè)試平臺(tái).

1 系統(tǒng)組成

根據(jù)雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)試需要，功率計(jì)虛擬儀器控制應(yīng)當(dāng)具有如下功能：

1) 具有良好的用戶(hù)界面，完全脫離手動(dòng)操作儀器面板，測(cè)試人員通過(guò)鍵盤(pán)和鼠標(biāo)完成對(duì)功率計(jì)的操作；

2) 實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)試參數(shù)的設(shè)置(中心頻率、 量程、 通道損耗、 觸發(fā)源、 觸發(fā)沿、 觸發(fā)延遲時(shí)間、 時(shí)間范圍等)；

3) 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新虛擬儀器顯示波形，可以觀察測(cè)試波形的局部信息；

4) 波形和測(cè)試結(jié)果以報(bào)表形式保存.

圖 1 功率計(jì)控制系統(tǒng)組成框圖Fig.1 Block diagram of the power meter control system

為了實(shí)現(xiàn)上述功能，系統(tǒng)組成如圖 1 所示. 系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，硬件由Agilent N1911A功率計(jì)、 GPIB總線(xiàn)和工控機(jī)組成，GPIB總線(xiàn)作為控制端與儀器之間傳送數(shù)據(jù)的通道，控制端為帶有VXI和GPIB接口的計(jì)算機(jī).

圖 2 虛擬功率計(jì)LabVIEW主界面Fig.2 LabVIEW main interface of virtual power meter

軟件由LabVIEW編寫(xiě)，主要由主控界面和測(cè)試參數(shù)設(shè)置、 波形顯示控制子界面組成，子界面包括： Channel (通道設(shè)置，包括頻率、 視頻帶寬、 通道損耗、 波形顯示橫/縱坐標(biāo)量程等設(shè)置)、 Trig/Acq(觸發(fā)選擇設(shè)置，包括觸發(fā)源、 觸發(fā)模式、 觸發(fā)電平、 觸發(fā)沿、 觸發(fā)延遲時(shí)間、 觸發(fā)狀態(tài)等設(shè)置)、 波形顯示設(shè)置(實(shí)時(shí)刷新顯示波形)、 保存波形設(shè)置(波形和測(cè)試結(jié)果的保存). 虛擬功率計(jì)的主控界面如圖 2 所示： 中間為測(cè)試波形顯示區(qū)域，波形顯示橫/縱坐標(biāo)量程實(shí)時(shí)跟蹤參數(shù)設(shè)置； 左側(cè)是功率計(jì)參數(shù)設(shè)置、 波形顯示及存儲(chǔ)功能按鍵； 上方是Maker顯示、 波形分析按鍵(波形局部放大或縮小)； 下方是測(cè)試數(shù)據(jù)分析結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示，包括峰值功率電平、 均值功率電平、 波形包絡(luò)的上升沿及下降沿、 脈沖寬度和脈沖頂降.

2 虛擬功率計(jì)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 事件結(jié)構(gòu)(Event Structure)技術(shù)

Event Structure是事件結(jié)構(gòu)編程技術(shù)[2]，這種結(jié)構(gòu)能夠響應(yīng)Notify(通知)事件. Notify事件通知LabVIEW一個(gè)動(dòng)作已經(jīng)發(fā)生，Event Structure得到該事件發(fā)生的通知，立即進(jìn)入相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，提高了響應(yīng)的實(shí)時(shí)性. 當(dāng)沒(méi)有任何事件發(fā)生時(shí)，Event Structure處于睡眠狀態(tài)，等待預(yù)先設(shè)定事件的發(fā)生，程序并不處于循環(huán)查詢(xún)狀態(tài).

虛擬功率計(jì)主程序中使用Event Structure事件結(jié)構(gòu)模式，設(shè)置5個(gè)布爾型控件按鈕值改變事件，用來(lái)驅(qū)動(dòng)Preset(初始化)、 Channel(通道設(shè)置)、 Trig/Acq(觸發(fā)設(shè)置)、 波形顯示、 波形存儲(chǔ)設(shè)置等功能，點(diǎn)擊某按鈕后其值得到改變，將觸發(fā)相應(yīng)的測(cè)試過(guò)程.

2.2 測(cè)試參數(shù)設(shè)置技術(shù)

2.2.1 對(duì)儀器寫(xiě)入控制命令和讀取數(shù)據(jù)

虛擬功率計(jì)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，主要是進(jìn)行儀器I/O操作，完成對(duì)儀器發(fā)送命令，從儀器讀回響應(yīng)數(shù)據(jù)的操作. 對(duì)于GPIB的讀/寫(xiě)操作，調(diào)用VISA Write和VISA Read函數(shù). 圖 3 分別為寫(xiě)入命令到儀器(Send Control Command.vi)、 從儀器讀回?cái)?shù)據(jù)(Read Data.vi)的程序.

圖 3 儀器的讀寫(xiě)操作Fig.3 Read and write operations to the instrument

2.2.2 儀器參數(shù)初始化

圖 4 儀器的初始化操作Fig.4 Initialization operation of instrument

向功率計(jì)發(fā)送*CLS命令，清除狀態(tài)數(shù)據(jù)寄存器； 發(fā)送SYS:PRES RAD命令，初始化功率計(jì)到雷達(dá)測(cè)試狀態(tài)； 發(fā)送DISP:WIND1:FORM TRAC命令，設(shè)置功率計(jì)顯示界面為圖形界面. 儀器初始化程序框圖如圖 4 所示.

2.2.3 儀器參數(shù)控制設(shè)置技術(shù)

對(duì)于功率計(jì)的儀器參數(shù)設(shè)置包括： 頻率(Frequency)、 帶寬(Video B/W)、 功率偏置(Offset)、 波形橫軸起始位置(XStart ns)、 波形橫軸量程(XScale us/Div)、 波形縱軸最大值(YMax dBm)、 波形縱軸最小值(YMin dBm). 對(duì)上述儀器參數(shù)控制的具體實(shí)現(xiàn)程序如圖 5 所示.

圖 5 儀器參數(shù)控制實(shí)現(xiàn)的程序框圖Fig.5 Block diagram of instrument parameter implementation

對(duì)于觸發(fā)選擇Trig/Acq，分別進(jìn)行觸發(fā)源選擇(內(nèi)部/外部)，發(fā)送指令TRIG:SOUR EXT或TRIG:SOUR INT來(lái)實(shí)現(xiàn)； 觸發(fā)沿選擇(上升沿/下降沿)，發(fā)送指令TRIG:SLOP POS或TRIG:SLOP NEG來(lái)實(shí)現(xiàn)； 觸發(fā)模式選擇(自動(dòng)/電平)，發(fā)送指令TRIG:LEV:AUTO ON或TRIG:SEQ:LEV +前面板的觸發(fā)電平來(lái)實(shí)現(xiàn)； 觸發(fā)延遲時(shí)間，發(fā)送指令TRIG:SEQ:DEL +前面板的觸發(fā)延遲時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)； 觸發(fā)狀態(tài)選擇(連續(xù)/單次觸發(fā))，通過(guò)發(fā)送指令I(lǐng)NTI:CONT ON或INIT:CONT OFF來(lái)實(shí)現(xiàn). 實(shí)現(xiàn)方式同通道設(shè)置實(shí)現(xiàn)一致，不再贅述.

2.3 屬性節(jié)點(diǎn)技術(shù)

前面板上的每一個(gè)變量、 控件和對(duì)象都有Property Node(屬性節(jié)點(diǎn))，可以用來(lái)控制位置、 可視、 顏色、 Captoin、 Lable等多種信息.

圖 6 按鈕互鎖功能的實(shí)現(xiàn)Fig.6 Realization of buttons interlocking function

2.3.1 按鈕互鎖功能的實(shí)現(xiàn)

在波形實(shí)時(shí)顯示過(guò)程中，為了不打斷正常的波形實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，需要操作顯示結(jié)束按鈕之后，再進(jìn)行波形保存操作. 為了避免誤操作，在波形顯示按鈕按下時(shí)，即在波形顯示過(guò)程中，保存波形按鈕禁用并變灰. 而當(dāng)顯示結(jié)束時(shí)，保存波形按鈕處于啟用狀態(tài)中，利用保存波形的屬性節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)的程序框圖如圖 6 所示.

2.3.2 波形圖坐標(biāo)刻度顯示的實(shí)現(xiàn)

圖 7 波形圖坐標(biāo)刻度顯示的實(shí)現(xiàn)Fig.7 Implementation of the waveform coordinate scale

在虛擬功率計(jì)波形顯示圖中，為了獲取坐標(biāo)刻度，采用對(duì)功率計(jì)發(fā)送讀取坐標(biāo)最大值最小值的查詢(xún)命令，獲取坐標(biāo)的最大、 最小值的ASCII碼值，經(jīng)分?jǐn)?shù)/指數(shù)字符串至數(shù)值轉(zhuǎn)換函數(shù)，解析為相應(yīng)的浮點(diǎn)數(shù)，寫(xiě)入Agilent功率計(jì)屬性節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的刻度最大值最小值，實(shí)現(xiàn)波形刻度顯示的程序框圖如圖 7 所示.

例如查詢(xún)縱軸最大值(如設(shè)置為缺省狀態(tài)+20 dBm)，獲取的ASCII碼字符為2B32 2E30 3030 3030 3030 3045 2B30 3031 0A(+2.00000000E+001Line feed回車(chē))，數(shù)據(jù)輸出結(jié)果為20.00 dBm.

圖 8 獲取左右游標(biāo)位置的實(shí)現(xiàn)Fig.8 Obtaining the right and left cursor position

2.3.3 獲取左右游標(biāo)位置的實(shí)現(xiàn)

利用屬性節(jié)點(diǎn)的游標(biāo)列表屬性，在Agilent功率計(jì)波形顯示圖中，獲取左右游標(biāo)位置信息，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理中獲得左右游標(biāo)之間的測(cè)試結(jié)果做準(zhǔn)備. 其程序框圖如圖 8 所示.

2.4 測(cè)試數(shù)據(jù)處理技術(shù)

2.4.1 測(cè)試波形數(shù)據(jù)的獲取

采用循環(huán)方式進(jìn)行波形顯示數(shù)據(jù)的獲取，根據(jù)功率計(jì)編程指導(dǎo)[4]，對(duì)Agilent功率計(jì)發(fā)送如下的命令序列來(lái)進(jìn)行波形數(shù)據(jù)的獲取. ①I(mǎi)NIT:CONT OFF②TRAC:STAT ON③AVER:STAT OFF④INIT⑤FETCH?⑥TRACE:DATA HRES，此后利用VISA Read函數(shù)讀取波形數(shù)據(jù).

2.4.2 測(cè)試波形數(shù)據(jù)格式及處理

波形數(shù)據(jù)以IEEE 488.2任意塊編程數(shù)據(jù)格式獲得，其數(shù)據(jù)塊格式[4]如下所示：

對(duì)于測(cè)試數(shù)據(jù)的每一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，以IEEE 754[5]32 b浮點(diǎn)數(shù)據(jù)格式表示，即由塊中的4個(gè)字節(jié)構(gòu)成一個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù).

例如數(shù)據(jù)塊為： 2333 3630 30C2 8A00 00C1 E526 E3C2 04C6 2BC2 …… 0A，前幾位的ASCII碼#3600表示用3位數(shù)據(jù)來(lái)表示該數(shù)據(jù)塊中包含的字節(jié)個(gè)數(shù)，為600個(gè)字節(jié). 而有效數(shù)據(jù)字節(jié)為C2 8A00 00C1 E526 E3C2 04C6 2BC2……. 根據(jù)每4個(gè)字節(jié)構(gòu)成一個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，重新組合為：

C28A 0000 C1E5 26E3 C204 C62B C2…

以C28A 0000為例，下面計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的具體數(shù)值. 首先將C28A 0000拆開(kāi)成二進(jìn)制，為1100 0010 1000 1010 0000 0000 0000 0000. 而IEEE754 32 b浮點(diǎn)數(shù)據(jù)格式，使用1個(gè)符號(hào)，8個(gè)階碼，23個(gè)尾數(shù)，分別在上面提取這些內(nèi)容.

符號(hào)位： 第一位為1，表示負(fù)數(shù)；

s階碼： 2～9 b： 10 000 101為133，實(shí)際的冪值為133-127=6；

尾數(shù)： 10～32b： 000 1010 0000 0000 0000 0000，實(shí)際值為1.000 101(1+尾數(shù))；

根據(jù)IEEE754 32 b浮點(diǎn)數(shù)據(jù)格式變換公式寫(xiě)出實(shí)際數(shù)值大小為-1 000 101，化為十進(jìn)制為-69 dBm.

從所獲取的IEEE 754數(shù)據(jù)格式，利用LabVIEW實(shí)現(xiàn)的上述數(shù)據(jù)變換過(guò)程的程序框圖如圖 9 所示.

圖 9 測(cè)試波形數(shù)據(jù)處理程序框圖Fig.9 Block diagram of test waveform data processing

根據(jù)數(shù)據(jù)塊開(kāi)始#部分后面的數(shù)據(jù)字節(jié)有效位數(shù)，定位有效數(shù)據(jù)首字節(jié)的位置，然后循環(huán)提取有效數(shù)據(jù). 循環(huán)語(yǔ)句采用移位寄存器的方式，每次取出4個(gè)字節(jié)的有效數(shù)(4個(gè)ASCII碼)，根據(jù)匹配模式輸出匹配模式的偏移量，與零進(jìn)行比較，構(gòu)成是否進(jìn)行下一循環(huán)的條件. 若后續(xù)還有數(shù)據(jù)字節(jié)個(gè)數(shù)，則該值大于零，繼續(xù)進(jìn)行循環(huán). 經(jīng)匹配模式選取的4個(gè)ASCII碼，經(jīng)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成32 b精度的浮點(diǎn)數(shù)，同時(shí)循環(huán)次數(shù)i作為數(shù)組指針，將轉(zhuǎn)換完的數(shù)組置于輸出數(shù)組中進(jìn)行保存.

2.4.3 獲取游標(biāo)之間的測(cè)試結(jié)果

圖 10 測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果獲取程序框圖Fig.10 Block diagram of test data acquisition program

首先利用對(duì)Agilent功率計(jì)的查詢(xún)指令，SENS:TRAC:TIME和SENS:TRAC:OFFS:TIME，獲取功率計(jì)顯示波形橫坐標(biāo)的持續(xù)時(shí)間和開(kāi)始時(shí)間. 根據(jù)2.4.2所獲取的采樣數(shù)據(jù)放置的輸出數(shù)組，經(jīng)數(shù)組大小函數(shù)，返回?cái)?shù)組中元素的個(gè)數(shù)，作為采樣點(diǎn)數(shù). 然后利用波形持續(xù)時(shí)間和采樣點(diǎn)數(shù)，獲取ΔX每個(gè)采樣點(diǎn)的步進(jìn)時(shí)間.

利用2.3.3 屬性節(jié)點(diǎn)特性獲取左右游標(biāo)的位置，根據(jù)波形開(kāi)始時(shí)間X0，采樣點(diǎn)步進(jìn)時(shí)間ΔX，左右游標(biāo)位置，對(duì)所獲得的功率計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算游標(biāo)之間Peak峰值、 平均值功率電平、 脈沖頂降(功率峰值-功率最小值)的程序框圖如圖 10 所示.

其中： (右游標(biāo)-X0)/ΔX-(左游標(biāo)-X0)/ΔX+1，表示左、 右游標(biāo)間所包含的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，作為數(shù)組子集的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)(長(zhǎng)度)，而數(shù)組子集的開(kāi)始位置為(左游標(biāo)-X0)/ΔX取整后為開(kāi)始指針，即數(shù)組子集為根據(jù)左右游標(biāo)信息，從左游標(biāo)處開(kāi)始取數(shù)據(jù)，直到右游標(biāo)處停止的采樣數(shù)據(jù).

對(duì)于所得到的左右游標(biāo)之間的采樣數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)組最大值函數(shù)，獲得左右游標(biāo)間采樣數(shù)據(jù)的峰值，即峰值功率電平. 為了獲得均值，調(diào)用Decimade.vi，降采樣(單次，DBL)來(lái)求解，布爾控件為T(mén)rue，注意到降采樣因子m等于數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)n，因此，索引數(shù)組輸出即為采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的平均值.

2.5 全局變量技術(shù)

LabVIEW的全局變量技術(shù)是系統(tǒng)參數(shù)跟蹤功能得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù). 全局變量把兩個(gè)獨(dú)立的VI聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)不同VI之間的通信，使得異步的任務(wù)可以共享信息.

在2.4.3獲取游標(biāo)之間的測(cè)試結(jié)果中，得到最新的峰值功率和均值功率測(cè)量值后存入各自的全局變量，這樣在2.6報(bào)表生成及保存技術(shù)中的保存波形VI中，可以共享這兩個(gè)全局變量的值，實(shí)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果的實(shí)時(shí)跟蹤.

2.6 報(bào)表生成及保存技術(shù)

利用LabVIEW的Report Generation類(lèi)函數(shù)制作標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表或HTML網(wǎng)頁(yè)格式的報(bào)表. 測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試波形的保存，對(duì)于系統(tǒng)測(cè)試是必須的，而Agilent功率計(jì)無(wú)法通過(guò)面板操作實(shí)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果和波形的保存，為解決這個(gè)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)的報(bào)表生成及保存程序如圖 11 所示.

圖 11 報(bào)表生成及保存示例程序框圖Fig.11 Block diagram of report generation and save program

INIT子VI初始化報(bào)表，設(shè)置報(bào)表表頭，測(cè)試說(shuō)明信息等； Append Report Text.vi(添加報(bào)表文本)實(shí)現(xiàn)添加測(cè)試人信息至所選報(bào)表； 調(diào)用Append Table to Report.vi將表格化的表頭信息及利用全局變量獲得的測(cè)試值，構(gòu)成二維數(shù)組作為指定列寬的表格添加至報(bào)表； New Report Line.vi在報(bào)表中開(kāi)始一個(gè)新行，準(zhǔn)備添加圖像文件； Append Control Image to Report.vi添加控件圖像至報(bào)表，而圖像的獲取采用“VI服務(wù)器引用”來(lái)實(shí)現(xiàn)，右鍵單擊VI服務(wù)器引用，從快捷菜單中選擇鏈接至》窗格》Agilent功率計(jì)，即創(chuàng)建一個(gè)功率計(jì)顯示波形控件引用指定的前面板對(duì)象的圖像； Save Report to File.vi按照?qǐng)?bào)表文件路徑，將HTML報(bào)表保存至文件中； Dispose Report.vi關(guān)閉報(bào)表并釋放其界面以節(jié)省內(nèi)存.

利用該虛擬功率計(jì)，對(duì)某雷達(dá)系統(tǒng)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行了功率測(cè)量，測(cè)試結(jié)果保存如圖 12 所示，保存的文件中包含測(cè)試結(jié)果和測(cè)試波形.

對(duì)被測(cè)功率的測(cè)試結(jié)果表明： 基于LabVIEW的虛擬功率計(jì)實(shí)現(xiàn)了由虛擬功率計(jì)的人機(jī)界面遠(yuǎn)程控制臺(tái)式功率計(jì)的參數(shù)設(shè)置及測(cè)試波形數(shù)據(jù)的讀取，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤顯示臺(tái)式功率計(jì)的波形，可以方便地進(jìn)行波形的圖形化保存，操作簡(jiǎn)單方便.

圖 12 某被測(cè)雷達(dá)信號(hào)功率測(cè)試結(jié)果Fig.12 Test results of a radar power signal

3 結(jié)束語(yǔ)

本文提出的基于LabVIEW的虛擬功率計(jì)控制系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)、 實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用等方面同傳統(tǒng)測(cè)試方法相比，具有一定的優(yōu)越性. 在傳統(tǒng)測(cè)試過(guò)程中，需要人工地調(diào)整和手動(dòng)控制儀器，測(cè)試結(jié)果和測(cè)試波形無(wú)法保存，使用本系統(tǒng)能夠高效地進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，完全脫離了繁瑣的手動(dòng)操作過(guò)程，不僅實(shí)現(xiàn)了被測(cè)信號(hào)功率波形的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示、 波形及測(cè)試結(jié)果的保存，而且提高了測(cè)試效率，在SAR系統(tǒng)集成測(cè)試中得到了較好的應(yīng)用.

[1] 呂繼宇，張華春，陰和俊. 基于LabVIEW 的頻譜儀控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào), 2005, 19(4)： 426-431. Lv Jiyu, Zhang Huachun, Yin Hejun. Design of control system for spectrum analyzer with LabVIEW[J]. Journal of Test and Measurement Technology, 2005, 19(4)： 426-431. (in Chinese)

[2] 楊樂(lè)平，李海濤. LabVIEW高級(jí)程序設(shè)計(jì)[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社, 2003.

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[5] ANSI/IEEE Std 754-1985, IEEE Standard for Binary Floating-Point Arithmetic, Published by The Institute of Electrical and Electronic Engineers[S]. Inc, New York, USA, 1985.

Design of Control System for Power Meter Based on Virtual Instrument Technology

ZHANG Huachun, LV Jiyu, YU Weidong

((Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)

The control system is designed by power meter which based on agilent with LabVIEW virtual instrument development platform. And operations is realized by using Event Structure technology; Real-time tracking display is obtained by using global variables technology; Graphics information is set by using attribute node technology; While Elegant report form is generated by using report generation and data storage technology; The process of treating data will be delivered in detail when getting. The problem of the waveform and measurement result saving are solved. It can conveniently operate on the Agilent power meter through control software and obtain better application in Synthetic Aperture Radar (SAR) integration test system.

virtual instrument technology; power meter; LabVIEW; data processing; report generation

1671-7449(2016)06-0511-07

2016-06-20

國(guó)家部委基金資助課題

張華春(1965-)，男，研究員，主要從事合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)集成與信號(hào)處理的研究.

TM933

A

10.3969/j.issn.1671-7449.2016.06.011