無(wú)線電計(jì)量中一類(lèi)誤差界的精確估計(jì)

周光遠(yuǎn)

摘 要：我國(guó)利用現(xiàn)有的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則建立自動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)，以此完成高準(zhǔn)確度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置。隨著電子裝備技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用方向和范圍也逐漸擴(kuò)大，所以，對(duì)電子測(cè)量技術(shù)的要求也在不斷提高。當(dāng)然，在測(cè)量過(guò)程中，最重要的還是要保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，使測(cè)量工作更加方便、快捷。

關(guān)鍵詞：無(wú)線電；計(jì)量；誤差界；準(zhǔn)確度

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.107

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，需要進(jìn)一步提高無(wú)線電計(jì)量的準(zhǔn)確度，因?yàn)槟壳巴瑢贌o(wú)線電類(lèi)的代計(jì)量設(shè)備比較多，各個(gè)單位應(yīng)用其的地點(diǎn)不同，有時(shí)候會(huì)有很大的改動(dòng)。在運(yùn)輸設(shè)備的過(guò)程中，為了避免其發(fā)生磨損，順利、快速地完成工作，必須要加強(qiáng)無(wú)線電計(jì)量設(shè)備的自動(dòng)化和機(jī)動(dòng)化。因此，研究無(wú)線電機(jī)動(dòng)計(jì)量保障系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 自動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)測(cè)試方案

1.1 合成頻率準(zhǔn)確度的檢定

1.1.1 所需設(shè)備

該測(cè)試方案中所需設(shè)備包括：測(cè)試接收機(jī)（HP8902A）、功率探頭模塊（HP11722A）、轉(zhuǎn)換器 BNC（陽(yáng)）轉(zhuǎn) N 型（陰）。

1.1.2 測(cè)試方法

為了用接收機(jī)的頻率測(cè)量功能測(cè)試的頻率，需要用功率探頭11722A連接被檢信號(hào)發(fā)生器，并以10 MHz頻率輸出，進(jìn)行3～6次測(cè)量，取平均值為最終結(jié)果。

1.2 剩余調(diào)頻和剩余調(diào)幅的檢定

1.2.1 所需設(shè)備

剩余調(diào)頻和剩余調(diào)幅檢定用到的設(shè)備與高電平準(zhǔn)確度檢定項(xiàng)目相同。

1.2.2 測(cè)試方法

在測(cè)試之前，要先校準(zhǔn)8902A 的功率，然后連接被檢信號(hào)源射頻輸出值11722A的探頭。在使用11792A探頭時(shí)，所需頻率要超過(guò)1 300 MHz，而且在連接11793A和本振源83623B時(shí)，要遵循8902S的系統(tǒng)需求。另外，要設(shè)置被檢信號(hào)源至規(guī)定的測(cè)試頻率，設(shè)置信號(hào)源電平為7 dBm。

2 減少無(wú)線電計(jì)量中誤差界精確估計(jì)

2.1 流程自動(dòng)生成的方法

傳統(tǒng)的測(cè)試測(cè)量軟件具有較低的系統(tǒng)通用性和適用性，全部的測(cè)試數(shù)據(jù)、設(shè)備的控制命令、測(cè)量結(jié)果和分析處理結(jié)果都必須按照順序存放在程序中。如果測(cè)量對(duì)象和參數(shù)發(fā)生變化，那么，程序源碼也會(huì)改變。

在自動(dòng)計(jì)量檢定系統(tǒng)完成任務(wù)的過(guò)程中，設(shè)備型號(hào)不同測(cè)量要求也不同，并且不同型號(hào)的設(shè)備控制命令也不同。為了更好地解決問(wèn)題，就要使測(cè)量過(guò)程和控制測(cè)量流程更具靈活性。GPIB總線平臺(tái)是該系統(tǒng)軟件的作用對(duì)象，控制源設(shè)備應(yīng)用相應(yīng)的響應(yīng)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)完成相關(guān)的接收工作，以獲得有價(jià)值的數(shù)據(jù)，然后將其與設(shè)備的真實(shí)性能指標(biāo)數(shù)據(jù)作比較，以此檢測(cè)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。在設(shè)備中，每種型號(hào)儀器的程控代碼和性能指標(biāo)也不相同。在不同的測(cè)量項(xiàng)目中，測(cè)量軟件的執(zhí)行能力也是不一樣的，但是，其測(cè)量過(guò)程大致是相同的，都是將單個(gè)測(cè)量項(xiàng)目分成若干個(gè)測(cè)量點(diǎn)，然后完成每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)試。目前，3套標(biāo)準(zhǔn)中被測(cè)設(shè)備的型號(hào)比較多，所以，應(yīng)該將測(cè)量任務(wù)與程序測(cè)量分開(kāi)，使其具有靈活、通用的優(yōu)勢(shì)，也就是在數(shù)據(jù)庫(kù)的測(cè)量流程表中按相應(yīng)的順序填入測(cè)量流程，通過(guò)讀取數(shù)量庫(kù)中的測(cè)試流程信息實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量過(guò)程的控制。

2.2 測(cè)試儀器動(dòng)態(tài)加載方法

由于該系統(tǒng)中的被測(cè)設(shè)備型號(hào)比較多，除了大部分?jǐn)?shù)字示波器符合SCPI標(biāo)準(zhǔn)外，其余被測(cè)設(shè)備的內(nèi)部程控代碼都是不一樣的。為了使所有型號(hào)的被測(cè)設(shè)備能夠正常工作，相關(guān)人員需尋找通用的方法來(lái)緩解單一測(cè)量設(shè)備編制測(cè)試程序的局限性。

例如信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)，其被檢信號(hào)發(fā)生器的型號(hào)包括8665B、2051、6080、1481B 等幾十種。經(jīng)過(guò)分析可知，按照功能劃分，在檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)用到的程序代碼有幾十條。根據(jù)測(cè)試過(guò)程中代碼的功能可知，在測(cè)量過(guò)程中，要保證這些代碼具有較高的靈活性，這樣才可動(dòng)態(tài)地將其存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，也就是采取測(cè)試程序與程控代碼分離的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的目的。

下面就是實(shí)施該方法的具體方案。在程序中，確立被檢儀器的對(duì)象，并在它們之間運(yùn)用相應(yīng)的屬性和方式。為了避免在測(cè)試程序中直接輸寫(xiě)程控代碼，測(cè)試前，根據(jù)被測(cè)儀器的型號(hào)，程序會(huì)自動(dòng)選擇所有程序程控代碼于控制對(duì)象的程控代碼屬性中，對(duì)象則通過(guò)應(yīng)用程控代碼的屬性完成被測(cè)設(shè)備的相關(guān)操作。采用以上方法能夠使檢測(cè)過(guò)程更加方便、快捷。在新型號(hào)儀器的檢定測(cè)量過(guò)程中，只需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加該儀器的相關(guān)信息和程控代碼，不用增加測(cè)試程序或改變?cè)创a。

2.3 多任務(wù)控制方法

Windows 9X/NT程序主要依靠系統(tǒng)判斷CPU的占用時(shí)間，它具有搶先的特點(diǎn)，屬于多任務(wù)操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行，并且每個(gè)進(jìn)程又能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)線程的運(yùn)行，這就是所謂的“多任務(wù)”。在應(yīng)用程序中，每個(gè)進(jìn)程都有自己的地址空間，而且每個(gè)進(jìn)程都會(huì)有一個(gè)主線程來(lái)建立其他線程。在操作系統(tǒng)中，線程起著分配CPU時(shí)間的作用，它們的工作時(shí)間是由系統(tǒng)決定的。

多線程的定義就是在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)程中的線程虛擬地址空間能夠自由地接收和查看進(jìn)程中的資源信息，并執(zhí)行相關(guān)任務(wù)。因此，在程序中應(yīng)用多線程技術(shù)是為了進(jìn)一步提升系統(tǒng)的性能和靈活性。多線程技術(shù)是指在程序運(yùn)行過(guò)程中，主線程會(huì)建立一個(gè)獨(dú)立的測(cè)試線程，在運(yùn)行過(guò)程中，有2個(gè)線程處于并行的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)并發(fā)多任務(wù)的控制，以此來(lái)提高工作效率。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)和測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，很多人發(fā)明了各種先進(jìn)的自動(dòng)計(jì)量設(shè)備和裝置，并為我國(guó)測(cè)試設(shè)備計(jì)量技術(shù)提供了有利的保障。目前，對(duì)計(jì)量設(shè)備提出了更高的要求。通常情況下，計(jì)量保障任務(wù)的特點(diǎn)是有較高的時(shí)間聚集性和不定的周期性，因此，為了順利完成計(jì)量保障工作，要盡量使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和通用測(cè)試的設(shè)備具有較高的自動(dòng)化管理能力。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕