X波段微波源控制系统的设计与实现

发布时间：2017-04-25 19:08

  本文关键词：X波段微波源控制系统的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代微波通信系统中,测量喇叭天线参数时,需要频率稳定、功率可调的射频激励信号,对喇叭天线在特定输入时的工作特性进行测量。作为喇叭天线测量系统中的必不可少的输入设备,微波源输出射频信号的稳定可靠是生产符合要求的喇叭天线的重要前提。针对当前喇叭天线测量领域批量需要成本低、专用性强、便于操作的X波段微波源的现状,本文基于嵌入式控制技术、自动测试技术,结合当前较为成熟的频率合成技术和功率衰减技术,设计并实现了一款体积小、成本低、输出频率稳定、功率可调、便于操作同时又具有直观显示的X波段微波源设备,并开发了一套集用户管理、实时监控、自动测试、数据查询和报告生成与打印功能为一体的自动监控测试软件,实现对X波段微波源设备的自动测试,减轻测试人员的工作强度。论文首先根据X波段微波源的应用背景,深入分析课题的设计目标和功能需求,在此基础上完成了系统的整体方案设计;分别对频率源模块、功率衰减模块进行需求分析并设计选型；对控制模块、自动监控测试软件进行功能规划和通信协议设计。然后,文章论述了控制模块的软硬件设计与实现;给出硬件设计的整体构架,细致分析各功能模块的具体实现方法：软件方面,采用结构化和模块化的设计思想,详细阐述各功能模块的设计,并给出相应的软件流程图：实现设备友好的人机交互、远程控制等功能。对于自动监控测试软件,采用VISA仪器驱动器建立通信的方式,结合多线程技术、数据存储技术和ActiveX技术完成了自动测试软件的功能设计,满足测试员对X波段微波源设备的测试需要。论文最后采用自主研发的自动监控测试软件对X波段微波源设备进行了大量的实验测试,测试结果表明：本文设计的X波段微波源设备的输出信号具有低相噪、低杂散,功率可调且操作方便等优点,满足实际应用需要。目前,该方案研发的x波段微波源设备已初步运用于喇叭天线参数测量系统中。
【关键词】：微波源 嵌入式控制 人机交互 远程控制 自动测试 多线程 ActiveX技术
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN823;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景和意义8-9
• 1.2 微波信号源的发展现状及分析9-11
• 1.3 自动测试技术的发展现状及分析11-13
• 1.3.1 国外发展现状11-12
• 1.3.2 国内发展现状12-13
• 1.4 课题主要工作及论文结构13-14
• 第二章 X波段微波源控制系统的总体规划14-30
• 2.1 微波源控制系统的需求分析14-15
• 2.1.1 系统设计目标14
• 2.1.2 系统功能需求14-15
• 2.2 微波源控制系统总体结构15-17
• 2.2.1 系统总体架构15-16
• 2.2.2 系统流程及模块划分16-17
• 2.3 系统各模块方案设计17-24
• 2.3.1 X波段频率源的实现17-19
• 2.3.2 功率衰减模块的选择19-20
• 2.3.3 控制模块的设计规划20-21
• 2.3.4 自动监控测试软件规划21-24
• 2.4 系统通信设计24-28
• 2.4.1 控制模块与频率源模块的控制接口24
• 2.4.2 控制模块与衰减器组的控制接口24-26
• 2.4.3 微波源设备与自动监控测试软件的通讯设计26-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第三章 微波源控制部分的软硬件设计与实现30-48
• 3.1 微波源控制部分的结构框图30-32
• 3.1.1 微波源设备的总体结构30
• 3.1.2 控制模块的方案设计分析30-32
• 3.2 控制模块的硬件设计与实现32-37
• 3.2.1 人机交互电路设计33-34
• 3.2.2 频率控制和功率可调电路设计34-35
• 3.2.3 开机显示上次关机状态的实现35
• 3.2.4 远程通讯电路设计35-36
• 3.2.5 抗干扰设计36-37
• 3.3 控制模块的软件设计与实现37-46
• 3.3.1 系统主程序设计流程37-38
• 3.3.2 人机交互处理38-41
• 3.3.3 频率源和衰减器组的控制信号处理41-43
• 3.3.4 设备工作状态信息的保存43
• 3.3.5 远程通讯处理43-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第四章 自动监控测试软件的设计与实现48-66
• 4.1 自动监控测试软件总体结构48
• 4.2 自动监控测试软件设计48-55
• 4.2.1 基于VISA仪器驱动器的通信设计48-50
• 4.2.2 用户管理功能设计50
• 4.2.3 基于多线程技术的实时监控功能设计50-52
• 4.2.4 自动测试功能设计52-53
• 4.2.5 基于NI SQL ToolKit的数据存储功能设计53-54
• 4.2.6 基于ActiveX技术的报告生成功能设计54-55
• 4.3 自动监控测试软件功能实现55-64
• 4.3.1 用户管理功能实现56-57
• 4.3.2 实时监控功能实现57-58
• 4.3.3 自动测试功能实现58-62
• 4.3.4 历史数据查询功能实现62-63
• 4.3.5 报告生成和打印功能实现63-64
• 4.4 本章小结64-66
• 第五章 X波段微波源设备及自动监控测试软件的功能测试66-74
• 5.1 微波源控制部分功能测试66-69
• 5.1.1 测试环境66
• 5.1.2 功能测试66-69
• 5.2 自动监控测试软件功能测试69-71
• 5.2.1 手动测试70-71
• 5.2.2 自动测试71
• 5.3 微波源整机测试71-72
• 5.4 本章小结72-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 6.1 全文总结74-75
• 6.2 课题研究展望75-76
• 致谢76-78
• 参考文献78-82
• 攻读硕士学位期间发表论文82

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本文编号：326896