基于USB的雷達(dá)PPI顯示器快速調(diào)試設(shè)備設(shè)計(jì)

武漢軍械士官學(xué)校　王　強(qiáng)　謝　存　湯小慷　張學(xué)志75134部隊(duì)　李偉強(qiáng)

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基于USB的雷達(dá)PPI顯示器快速調(diào)試設(shè)備設(shè)計(jì)

武漢軍械士官學(xué)校王強(qiáng)謝存湯小慷張學(xué)志
75134部隊(duì)李偉強(qiáng)

【摘要】本文介紹了一種基于USB的雷達(dá)PPI顯示器快速調(diào)試設(shè)備的設(shè)計(jì)思路。硬件平臺(tái)是一個(gè)基于USB傳輸?shù)母咚?6通道數(shù)據(jù)采集卡USB-4716，其內(nèi)部實(shí)際為8個(gè)并行16位AD模塊，采樣長(zhǎng)度和采樣頻率均可通過(guò)軟件設(shè)置。軟件采用VC++2008進(jìn)行界面編寫(xiě)、數(shù)據(jù)處理與波形顯示。該調(diào)試設(shè)備具有調(diào)試速度快、精度高、體積小，抗干擾能力強(qiáng),調(diào)試簡(jiǎn)便和易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，能滿足雷達(dá)PPI顯示器的快速調(diào)試需求。

【關(guān)鍵詞】PPI顯示器；USB采集卡；調(diào)試設(shè)備；radar PPI

0　引言

雷達(dá)PPI顯示器快速調(diào)試是一種專用設(shè)備，主要是監(jiān)測(cè)雷達(dá)PPI顯示器的顯控電路的輸出信號(hào)并與額定信號(hào)進(jìn)行分析比對(duì)，實(shí)現(xiàn)快速、精確的調(diào)試功能。傳統(tǒng)雷達(dá)PPI顯示器調(diào)試時(shí)采用相互獨(dú)立的儀器儀表設(shè)備搭建調(diào)試環(huán)境，調(diào)試周期長(zhǎng)、體積大、連線多、易受干擾和調(diào)試?yán)щy。該調(diào)試設(shè)備采用了USB采集卡和技術(shù)，具有調(diào)試速度快、精度高、體積小，抗干擾能力強(qiáng)、調(diào)試簡(jiǎn)便和易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。

1　調(diào)試設(shè)備的總體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)PPI顯示器快速調(diào)試設(shè)備時(shí)，要求通過(guò)USB采集卡將PPI顯示器的顯示控制模塊的輸出數(shù)據(jù)采集至計(jì)算機(jī)中，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后以雷達(dá)PPI顯示器的形式在顯示出來(lái)，以及能根據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)的測(cè)量和分析，給出調(diào)試方案。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，快速調(diào)試設(shè)備的設(shè)計(jì)可分為如下幾個(gè)模塊：信號(hào)發(fā)生模塊，數(shù)據(jù)采集與處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊。整體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

圖1　整體設(shè)計(jì)框圖

2　PPI顯示器調(diào)試設(shè)備數(shù)據(jù)處理模塊算法設(shè)計(jì)

為了能夠精確的計(jì)算處模擬電壓的峰峰值，設(shè)計(jì)上采用了改良極值法，濾除掉了在數(shù)據(jù)才集中的干擾信號(hào)。其原理是：通過(guò)將采集回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷比較判斷，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)比前后的數(shù)據(jù)都大或者都小時(shí)，認(rèn)為該點(diǎn)為極值點(diǎn)，再將極值點(diǎn)的平均數(shù)作為峰峰值。但經(jīng)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，測(cè)量到數(shù)據(jù)比實(shí)際數(shù)據(jù)相差很大。經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)中出現(xiàn)干擾信號(hào)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)誤差，從而無(wú)法得到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。根據(jù)問(wèn)題進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的算法處理，即當(dāng)將已經(jīng)求得極值與固定的預(yù)設(shè)電平比較，將符合條件極值保存下來(lái)并進(jìn)行顯示，解決測(cè)量的峰峰值精度的問(wèn)題。具體代碼如下：

經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)存放在MaxValue[maxNum]這個(gè)數(shù)組中，然后將其求平均數(shù)，最終將其以掃描線形式顯示出來(lái)，其穩(wěn)定

波形如圖所示。

3　結(jié)論

本文設(shè)計(jì)的雷達(dá)PPI顯示器快速調(diào)試設(shè)備，能很好地完成雷達(dá)PPI顯示器顯示控制電路地信號(hào)測(cè)量與分析，并能給出調(diào)試方案，達(dá)到了預(yù)期地設(shè)計(jì)目的。其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵的難點(diǎn)是，使數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)測(cè)量和精確采集。通過(guò)對(duì)模擬量的連續(xù)采集，使用改良極值算法篩選已采集的數(shù)據(jù)后，得到了精確的模擬量峰峰值，并依據(jù)峰峰值形成清晰的雷達(dá)掃描線和準(zhǔn)確的調(diào)試方法。隨著電子測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，雷達(dá)PPI顯示器的調(diào)試方法和設(shè)備將更加簡(jiǎn)便和高效。

參考文獻(xiàn)

[1]劉桂,劉遠(yuǎn)志,陳家慶.基于FPGA的顯控器設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2005(5).

[2]謝雪康,楊曉蓉.一種雷達(dá)模擬信號(hào)的產(chǎn)生方法[J].電子信息對(duì)抗技術(shù),2009(3).

[3]李暉.500MHz數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)[D].成都:電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.

[4]蔣璇.數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與PLD應(yīng)用技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2001.

王強(qiáng)（1986-），男，陜西商洛人，大學(xué)本科，武漢軍械士官學(xué)校助教，研究方向：電子通信。

作者簡(jiǎn)介：