频谱分析仪计量检定系统的研究

摘要

由于频谱分析仪在基地试验任务过程中得到了广泛应用,因而对其量值传递的统一性、准确性提出了较高的要求。但是基地目前对频谱分析仪进行计量检定仍然使用比较落后的人工方式,人工检定的方式时效性差,无法满足现阶段高密度任务的实际需要,同时大量的工作还容易导致检定人员疲劳以至于在工作中出现误操作等问题。本文结合计算机技术和测试技术的基本原理,在现有软硬件基础上,采用国内外较为流行的虚拟仪器技术,根据实际需要研制了频谱分析仪计量检定系统。本课题主要研究方向集中在以下几个方面:①按照国际电工委员会颁布的714号标准对频谱分析仪的一些关键参数和术语详细论述;②研究建立频谱分析仪计量检定系统的软硬件基础,分析其可行性;③研究系统应用的总线接口技术;④研究通过数据采集系统中如何建立和调用动态连接库;⑤研究数据采集驱动程序的开发;⑥研究虚拟仪器中报表的生成和打印。首先,对频谱分析仪的发展进行了简单的介绍,叙述了开发频谱分析仪计量检定系统的学术和实用意义,总结了本系统的特点和创新点;其次,讨论了系统建立的硬件选用原则,对信号源、频率计、功率计、GPIB总线及GPIB数据采集卡的控制原理和功能进行了详细的阐述,软件的层次结构也做了细致地阐述;第三,研究了频谱分析仪计量检定系统建立过程中的几个关键问题,数据采集动态链接库文件的建立、数据采集卡驱动程序的编写以及报表的生成和打印;最后,采用虚拟仪器技术,建立了自动测试系统的软件结构、测试软件需要完成的基本功能及实现方法等,并通过编程实现了对仪器的虚拟控制。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 国内外频谱分析仪的发展和现状

1.2 本课题的学术和实用意义

1.3 本课题的主要研究工作

1.4 本课题研究的频谱分析仪计量检定系统的主要特点和创新点

1.5 本章小结

2 频谱分析仪的检定参数和检定方法

2.1 频谱分析仪的检定参数

2.1.1 与频率有关的参数

2.1.2 与幅度有关的参数

2.1.3 与频率和幅度都有关的参数及术语

2.2 频谱分析仪的检定方法

2.2.1 频率准确度测试

2.2.2 扫频宽度测试

2.2.3 中频带宽测试

2.2.4 参考电平测试

2.2.5 衰减器测试

2.2.6 平均噪声电平测试

2.2.7 校准信号电平测试

2.3 本章小结

3 频谱分析仪计量检定系统的硬件设计

3.1 频谱分析仪计量检定系统硬件组成及控制原理

3.1.1 频谱分析仪计量检定系统中仪器的选用依据

3.1.2 频谱分析仪计量检定系统总体框架

3.1.3 信号源

3.1.4 频率计

3.1.5 功率计

3.1.6 基于GPIB 的自动测试系统

3.2 频谱分析仪计量检定系统设计中的关键问题

3.2.1 测试的硬件无关性

3.2.2 测试系统对硬件不足的改进

3.3 本章小结

4 频谱分析仪计量检定系统的软件设计与实现

4.1 频谱分析仪计量检定系统软件平台

4.1.1 频谱分析仪计量检定系统软件的基本构成

4.1.2 频谱分析仪计量检定系统的软件构成

4.2 LabVIEW 简介

4.3 实现数据采集的动态链接库文件的建立

4.4 应用LabVIEW 来构成数据采集系统软件

4.4.1 LabVIEW 应用

4.4.2 对DLL 的调用

4.5 在LabVIEW 中编写数据采集卡驱动程序

4.6 报表生成和打印

4.6.1 几种报表生成方法及其特点

4.6.2 LabVIEW 报表生成工具包简介

4.6.3 Excel 格式报表功能开发

4.6.4 LabVIEW 报告生成工具包的二次开发

4.7 频谱分析仪计量检定系统频谱分析及其VI

4.8 数字信号处理中存在的误差及其解决办法

4.9 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献