接收机噪声系数 [关于虚拟仪器在接收机噪声系数测试中的应用研究]
时间：2019-05-19 03:31:43 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
【摘要】在雷达、通讯、空间技术、电子对抗等领域,都要涉及到噪声技术指标。接收机的噪声系数同发射机功率,接收机灵敏度等一样是衡量接收机工作性能的主要指标。本文用自行研制的PC虚拟仪器卡以军用工控机为平台构成一个智能化的通用雷达接收机噪声系数测试仪, 完成对多种雷达接收机噪声系数的测试, 并给出了实现自动测试的软件表达。
【关键词】虚拟仪器;雷达接收机;噪声系数测试
一、引言
雷达接收机噪声系数是衡量雷达接收机工作性能的主要指标, 因此对雷达接收机噪声系数应进行必要的测试。传统的测试方法是利用随机配发的各种噪声系数测试仪器进行, 由于这些仪器是相互独立的台试仪器,功能单一,体积大,通用性较差。在测试过程中对信号的处理主要是以模拟信号为主,人为因素影响较大,精度低,携带不便,不适合在野战条件下为雷达装备提供技术保障。
为适应雷达接收机噪声系数测试的需要,我们研制了雷达接收机噪声系数测试仪,它是在军用工控机底板的ISA槽中插入PC噪声计虚拟仪器卡,由工控机进行控制管理,适时对数据进行采集、保存、处理,配以自动测试软件引导构成的智能化雷达接收机噪声系数测试仪器。它充分利用了军用工控机结构坚固、抗电磁干扰能力强和PC仪器卡集成度高、数据采集速度快、易于开发等特点,完成对多种雷达接收机噪声系数的测试。这样,一台仪器实现了对多种雷达接收机噪声系数的测试,并且在测试精度、测试方法、操作使用等方面都优于以前的仪器。
二、PC噪声计虚拟仪器卡工作原理
工控机平台是雷达接收机噪声系数测试仪的主控计算机,用来控制管理整个系统,并且对PC噪声计虚拟仪器卡采集的数据进行综合处理,完成接收机噪声系数的测试。而PC噪声计虚拟仪器卡用途是测试雷达接收机噪声系数,测试精度±015dB。它的功能是利用噪声源向雷达接收机注入噪声信号,同时用数控衰减器控制此噪声信号的强度,采集雷达接收机的检波输出电压,通过运算处理得到雷达接收机的噪声系数。
其工作原理如图1所示，给固态噪声源加+26V电压,固态噪声源输出噪声功率,在不同频率上其输出超噪比已由生产厂家标出,噪声功率进入数控衰减器,由计算机输出的数据控制其减量,然后进入雷达接收机,在不同的数据控制下,接收机的检波输出会有不同的输出值,经放大电路、A/D转换进入计算机进行数据处理,在虚拟仪器的面板上显示出被测接收机的噪声系数。
三、雷达接收机噪声系数测试方法
雷达接收机噪声系数测试靠测试引导软件来实现。实现各种雷达接收机噪声系数测试引导软件的程序流程图（图2）。整个程序为用户提供了一个智能化、自动化的测试环境和测试界面,测试者只需按测试界面的引导,就可自动完成雷达接收机灵敏度的测试。
利用接收机噪声系数测试专家知识库,由计算机控制操作引导界面,通过调用测试虚拟仪器卡,由工控机对采集的数据进行处理, 自动完成雷达噪声系数的测试。噪声系数测量的基本方法是Y系数法。在具体测试中,常用3dB法(Y=2,或称功率倍增法)。在冷态T1时, 不接入3dB衰减器,使指示器有一合适指示值Nout,记下可变精密衰减器衰减A1。在热态T2,接入3dB衰减器,调节精密衰减器,恢复原指示值,则有Y=2,记下精密衰减器衰减值A2,则待测网络噪声系数F为F=ENR(dB)-(A2-A1)(dB)在测试中若无法插入3dB衰减器,可以采用指示器读数实现Y=2。
在软件设计中,被测雷达、被测雷达的接收机噪声系数测试所涉及的信息都建立了不同的数据库。在操作界面中,从数据库中读取被测雷达。选择被测试的雷达后,进入该雷达接收机噪声系数的测试步骤。首先以文字、视频、图片等多媒体信息提示操作者按测试要求把噪声系数测试仪连接到被测雷达上,完成之后,根据测试需要,同样以文字、视频、图片等多媒体信息引导雷达开机,测试仪器接电等,进行预热。然后根据测试要求调用PC噪声计虚拟仪器卡的虚拟面板,根据提示对虚拟面板进行操作,在操作虚拟面板过程中对需要的数据进行采集、读写和计算,并显示测试结果。最后根据测试结果对雷达接收机噪声系数作出评估,给出专家意见。在程序设计中,由于运用了大量的数据库,因此增加了该仪器的可扩充性、修改性和开发性,为软件的升级和扩充提供了很大的方便。
四、结束语
以军用工控机为平台,结合PC虚拟仪器卡研制的雷达接收机噪声系数测试仪,采用标准化模块,由计算机对数据自动采集、处理、显示,保证了系统的高可靠性,提高了测试速度和精确性。实践证明,通用雷达接收机噪声系数测试仪,在克服现有雷达接收机噪声测试仪器缺点的同时,将高科技含量的现代测试技术与计算机技术融与一体, 强化了测试功能,优化了人机界面,使雷达性能测试工作跃升了一个新水平,为自动化程度低、功能单一的分离式雷达测试仪器的更新换代开辟了新的技术途径。
参考文献
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