一种脉冲相参测距产品测试设备的软件系统设计
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摘要：本文对某脉冲相参测距产品的测试中的软件系统的设计方案进行了阐述，对软件架构以及各部分功能模块的实现原理进行了说明。
关键词：脉冲;测距;测试;软件
中图分类号：P225.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）04-0000-00
1背景概述
某脈冲相参测距产品测试设备功能主要为是模拟地面脉冲雷达上行信号，并接收脉冲相参测距产品转发的下行信号，对数据进行解算处理，以完成对被测产品各功能性能指标的测试。其软件系统由一套FPGA信号处理软件和一套MCU显控终端控制软件组成，MCU显控终端控制软件检测键盘输入的站数、重复频率、站距等信息，通过串口发送给FPGA信号处理软件;FPGA信号处理软件产生上行调制脉冲和同步脉冲信号，通过接口隔离电路对外输出，并对下行脉冲检波信号进行数据处理，得出接收信号强度和目标距离等信息，通过串口发送给MCU显控终端控制软件以在显示屏上进行显示。软件接口关系详见图1所示。
2 FPGA信号处理软件
FPGA信号处理软件通过串口通信接收上行脉冲参数数据帧，解析出上行发射脉冲站数、重复频率、站距等参数信息，据此产生脉冲调制信号及其同步脉冲信号，并对下行脉冲检波信号进行AD采样，包络分析后计算出接收信号强度以及目标距离数据，组帧并发送。
2.1串口收发模块
串口收发模块具有串口通信、数据帧解析、数据帧组帧等功能，主要由时钟处理单元、串口数据接收＼发送单元以及数据帧解析/组帧等单元构成，功能框图详见图2所示。
2.2脉冲产生模块
脉冲产生模块主要用于产生上行发射信号的调制脉冲以及预留测试用同步脉冲。调制脉冲产生的依据为串口收发模块接收的脉冲站数、重复频率等信息，功能框图详见图3所示。
2.3包络检波及信号处理模块
包络检波模块及信号处理模块对下行脉冲检波信号进行AD采样，对幅度和宽度合格的脉冲进行平均幅度以及起始上升沿时标的计算，再根据包络平均幅度及上升沿时标对信号强度及目标距离进行计算，功能框图详见所图4示。
3 MCU显控终端控制软件
MCU显控终端控制软件通过扫描键盘操作信息识别用户通过键盘输入的上行调制脉冲参数数据，组帧后通过串口进行发送，同时接收下行检波脉冲数据帧，解析出接收信号强度和距离数据，并控制其进行显示，软件功能框图详见图5所示。
MCU显控终端控制软件主要由串口数据收发模块、数据帧解析模块、数据帧组帧模块、键盘扫描模块、显示控制模块以及时钟控制模块（图中未画出）组成：（1）串口数据收发模块主要实现数据的接收及发送;（2）数据帧解析模块的主要功能为从串口接收数据中识别出下行脉冲解析数据帧，再从数据帧中解析出FPGA信号处理软件计算出的距离和信号强度数据;（3）数据帧组帧模块的主要功能为将上行调制脉冲的站数、重复频率以及站距3个参数数据打包组帧，供串口数据收发模块进行发送;（4）键盘扫描模块的主要功能为对用户的按键行为进行检测，识别出上行调制脉冲的参数数据信息;（5）显示控制模块的主要功能为将距离和信号强度数据进行显示控制输出;（6）时钟控制模块的主要功能为产生各类定时和延时操作供软件使用。
4结语
本文阐述了一种用于脉冲相参测距产品测试设备的软件系统的设计方案，对软件架构以及各部分功能模块的实现原理进行了详述，可通用于类似测试设备，具有一定实用价值。
收稿日期：2020-03-02
作者简介：于砚（1984—），女，河北沧州人，本科，工程师，研究方向：电子信息工程。
Software System Design of A Test Equipment for Pulse Coherent Ranging Products
YU Yan，ZHANG Yan，SUN Chong-xi，LI Xiao-long，WU Hong-mei
（Shanghai Aerospace Electronic Technology Institute，Shanghai 201109）
Abstract：In this paper，the design scheme of software system in the test equipment of a pulse coherent ranging product is described.The software architecture and the
realization principle of each functional module are described.
Key words： pulse; ranging; test; software
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