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TR组件自动测试系统设计与实现
来源：985论文网 添加时间：2020-05-20 15:27
摘 要
随着雷达相关技术的发展和来自不同雷达组件的技术创新，现代雷达的功能不断得到改善，系统的复杂性也不断提高。 T / R组件模块是通信导航识别系统的重要组成部分，对性能指标的高要求确保了飞行安全。随着指标的不断提高和新的性能要求的提高，测试T / R组件模块的质量至关重要。尽管有大量复杂的测试任务，但是手动测试方法无法满足生产要求。因此，开发高效可靠的自动测试系统对于T / R组件模块的开发和生产具有重要的意义和经济效益。
本研究设计了一种自动测试系统，可以快速，准确地测试一系列T / R组件模块的复杂参数。具有测试性能优越，自动化程度高，测试效率高的优点。首先说明研究的背景和测试系统的发展状况。接下来，根据系统的测试要求，对测试系统软件的测试任务和分层体系结构进行了全面研究。基于此，提出了软件设计的总体方案。软件设计为核心，并详细介绍了软件功能。模块的设计与实现。主要任务如下：
1.描述软件设计的想法以及软件需求的模块分布。 分层体系结构用于堆叠整个系统软件，并在此基础上提供了软件的总体框架设计。
2.根据被测对象的组成，总结不同测试用例的共同特征，并提供软件工作流程。 根据软件工作流程，详细分析了系统最重要的测试参数，并给出了具体的测试过程。
3.软件每个功能模块的详细设计。 设计缓冲区缓解测试数据生成和处理速度不匹配的问题；设计消息传递和事件驱动机制，以建立模块之间的工作协调和数据交互。
4.对于多任务测试，该软件已通过多线程技术进行了优化，以提高系统软件的运行和测试效率。
5.根据程序调用和模块设计的思想，设计测试程序的主要数据结构，以提高数据传输的可靠性和可用性。
结果证明本文完成了系统软件设计，在开发环境中采用了数据库参数配置方法，实现了对被测对象参数的自动测试，并保存了测试结果。 自动化程度高，具有一定的技术意义。
关键词：自动测试系统，T/R组件，参数配置，软件设计，多线程，数据库
Abstract
With the development of radar-related technologies and technological innovations of various radar components, the functions of modern radars have been continuously enhanced and the system complexity has been continuously improved. The transmitting/receiving module is an important component of the communication navigation recognition system, and the high requirements of its performance indicators ensure the safety of the flight. As the indicators continue to improve and new performance requirements continue to be raised, how to ensure the quality of the transmitting / receiving module through testing is a key issue. However, in the face of a large number of complex testing tasks, manual testing methods have been unable to meet production requirements. Therefore, the development of efficient and reliable automatic test system has important significance and economic benefits for the development and production of the transmitting/receiving module.
This research has designed an automatic test system, which can quickly and accurately test the complex parameters of a series of transmitting/receiving modules. It has the advantages of superior test performance, high automation and good test efficiency. First, the background of the research and the development status of the test system will be explained. Then, based on the test requirements of the system, the test tasks and layered architecture of the test system software are deeply researched. On this basis, the overall software design scheme is proposed. The software design is the core, and the software functions are introduced in detail. The design and implementation of the module. main tasks as follows:
1. Describe the software design ideas and module division from the software requirements. The layered architecture is used to layer the whole system software, and the overall framework design of the software is given on this basis.
2. According to the composition of the measured object, summarize the commonality of different test cases, and give the software workflow. According to the software workflow, the main test parameters of the system are analyzed in detail, and the specific test process is given.
3. Detailed design of each functional module of the software. Design buffer mitigation test data generation and processing speed mismatch problem; design message delivery and event-driven mechanism to build work coordination and data interaction between modules.
4. For multi-task testing needs, the software is optimized by multi-threading technology to improve the running and testing efficiency of the system software.
5. Based on the program call and module design ideas, design the main data structure of the test program to improve the reliability and operability of data transmission.
The result proves that this paper completes the design of system software and adopts the database parameter configuration method in the development environment to realize the automatic test of the parameters of the measured object and save the test result. The automation degree is high and has certain engineering significance.
Key words：Automatic test system, T/R component, parameter configuration, software design, multi-threading, database
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 课题背景
T / R组件是有源相控阵的核心组件。它用于将检测信号发送到天线并将其辐射到自由空间。在电磁波被特定目标反射后，天线将其接收。在首先处理接收到的信号后，通过T / R组件。传递到中央控制计算机。因此，T / R分量的性能直接决定了整个相控阵雷达系统的精度和稳定性，是相控阵雷达的核心组件。在将T / R组件加载到雷达系统之前，必须对其性能规格进行全面而准确的测试。 T / R组件有许多性能指标，并且不同性能指标的测试包括不同的测试设备，因此测试T / R组件是一项复杂且耗时的任务。通常，相控阵雷达系统至少包含数百至数万个天线，而一根天线对应一个T / R分量。要测试成百上千的T / R组件，测试时间将大大增加。要手动测试每个参数，这几乎是不可能的任务。因此，应该专门设计一个自动化测试系统，以加快测试速度并确保测试的准确性。与欧美等发达国家相比，中国的相控阵雷达技术起步较晚，因此相关的自动测试系统的发展还不是很成熟。目前，中国只有很少的研究机构和几所大学开发了相关的测试系统。这些自动测试系统虽然可以达到自动测试的目的，但是测试速度不够快，实时数据处理不令人满意，系统的可扩展性不强，测试界面不够友好，维修费用比较高。基于这个原因和项目的实际情况，我们必须设计一个性能优越且界面友好的自动测试系统。
T / R组件的开关组成非常复杂。这是微波电路。它不仅在生产过程中很复杂，而且具有许多功能组件。它既具有高功率传输通道，又具有高增益和低噪声接收通道，包括数字移相器。数字衰减器，限制器和微波开关，例如微波电路和数字控制电路，是将高频，低频，大信号和小信号结合在一起的复杂系统。 T / R分量是雷达信号发送和接收的最重要通道。性能指标直接影响到整个雷达系统的性能指标。因此有必要测试T / R组件的性能指标。
1.1.2 研究意义
T / R组件的自动测试系统包括许多技术，包括微波技术，微波测量技术，智能控制技术，总线技术和软件技术。目前，美国的安捷伦公司和法国的Areof1ex已经成功开发了T / R组件自动测试系统，但是国外的系统和测试技术对中国实行了禁运。中国国内电子技术集团中的14个，38个，41个。随着仪器的升级和技术的进步，该技术已被掌握并不断改进。
有源相控阵雷达由许多T / R组件组成。 T / R组件的开发和生产阶段需要大量快速，准确和准确的测试。每个T / R组件的所有参数都必须受到控制。在很短的时间内，每个测量参数都由平均值和标准偏差统计数据表示，并且这些参数存储在数据库中。传统的测量方法是根据测量参数一一选择相应的仪器，不仅要求仪器种类繁多，而且测试速度慢，测试效率低。
如果将T / R组件所需的测量仪器有机地组合在一起，以形成一个自动的T / R组件测试系统，那么测试过程将是自动化的，这不仅可以显着提高测试效率和测试速度，而且可以节省人工成本并节省测试成本。工作被转移到计算机上，减少了测试错误，甚至减少了人为因素造成的错误。这就是为什么建立T / R组件测试系统非常实用的原因。本主题中研究和设计的测试系统控制器的目的是使用控制器来控制测试参数并将其发送到T / R组件，并与其他测试设备一起构建合理的测试系统平台，以快速完成T / R任务。 准确地R组件。 最重要的电气参数测试，测试T / R组件是否合格，并为T / R组件的测试结果编译数据库，灵活检索，调用，处理测试结果，对以后的调用很有用。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
五十年代中期，国外开始了自动测试系统的开发。由于当时的技术还不成熟，大多数自动测试系统都是专用的，但它们显着提高了对象测试的效率。并降低测试成本。
在1960年代，引入了第二代自动测试系统，并对接口总线进行了标准化。 GPIB总线是这一代自动测试系统的产品，使自动测试系统变得完美。同时，ARINC已为所有系统开发了标准测试语言ATLASC缩写测试语言。 ATLAS是专用于自动化测试系统开发的基于信号的开发语言。它的开发主要是面向对象的。测试人员可以根据自己的测试要求修改和移植测试程序，并在不同的测试开发平台上运行。
由于ATLAS被广泛使用并不断更新，因此它经历了几种标准版本：标准ARINC416-13A，标准ATLAS716-1988 / 9，ARINC626-1988 / 9，ATLAS2000标准。 1970年代，美国国防部提出将ATLAS语言作为唯一的语言来开发用于军事和航空航天业的自动测试系统的测试程序。在1970年代之前在国外测试T / R组件主要是手动手动测试。随着计算机技术的发展，微型计算机可以在未来10年内进行测试。这个时期的设计始于一个独立的操作系统，并且诸如BASIC之类的编程语言越来越多地应用于测试设备。这意味着这段时期的T / R组件测试设备在许多测试工作步骤中都取代了手动测试。
在1980年代，美国海军，空军和陆军统一了其测试系统的软件和硬件接口，以实现自动化测试系统的多功能性。结果，美国国防部投入了100亿美元的资金，以支持为三支部队开发自动测试系统，以改善军事武器技术。原始技术没有考虑到诸如更换测试仪器和程序移植等因素，这导致自动测试系统的通用性很差。
后来，国防部认为这三支部队拥有各种各样的武器和装备，反复测试设备，需要有效地管理测试设备。他们开始标准化ATS，并改善自动测试系统的整体性能。国外自动测试系统是美国海军陆战队“转换后的自动支持系统”（CASS，美国空军基于IEEE-488总线的“模块化自动测试设备” MATE）和“ VS集成测试设备”的产品“（IFTE）系列基于ATE系列标准和模块化设计。在接下来的20年中，到1990年代末，计算机技术得到了长足的发展。用于T / R组件的测试设备被不断增长的计算机和计算机的控制资源所连续使用。在此期间，这大大提高了测试T / R组件的模块化程度。 VXI技术的出现在测试方法上取得了飞跃。随后的T / R组件测试设备是模块化的，更小的设备，并且大量的测试功能由计算机编写的测试软件完成。
1993年，美国NI等著名仪器公司通过开发VPP规范建立了系统软件结构的标准框架。通过开发标准框架，仪器控制功能，开发语言等是统一的规范。由于VPP规范的出现，许多VXI总线在VPP规范的基础上进行了许多改进和替换。正是因为有了这种规范的标准框架，自动测试系统才得到了进一步的改进和发展。直到1998年，基于VPP规范的IVI C可互换虚拟仪器基金会通过将仪器驱动程序接口嵌入新的标准接口规范中，将逻辑仪器映射到物理仪器上，从而显着改进了仪器。资源的可互换性和可重用性。
由于仪器设备的不断升级，仪器自动测试系统的类型无法满足当前的测试需求，因此国外的下一代自动测试系统逐渐转向以信号为导向的系统资源形式。管理的本质是将虚拟源分配给物理源，特别是将测试需求的虚拟信息（信号类型，信号值）与可以生成需求以实现虚拟和真实映射目标的物理工具进行匹配。
1.2.2 国内研究现状
国内对自动测试系统的了解还相对较晚，并且在ATS上投入的人力，物力和财力远不及发达国家。在中国投资开发自动测试系统的第一批单位主要是军队，大学和一些私人公司。例如，GTest，由中国航空工业集团公司第634研究所开发的综合环境软件测试程序，以及基于电子科技大学ATML标准的自动测试系统软件。南京国瑞安泰信科技有限公司以仪器管理研究为基础。随着物理设备的多样性和测试要求的不断发展，国内对自动测试系统的关注日益增加。在自动测试系统中已经开发了许多产品，并且也引起了各行各业的关注。
家用测试设备起步较晚，第一代测试设备出现在1970年代，该测试设备几乎是专用的，便携性差，无法使用替换的测试对象。在1980年代末，测试设备开始使用GPIB总线。这有效地解决了测试设备开发周期过长的问题，并且通过大大简化测试设备的应用而大大简化了应用效率。在1990年代，中国还引入了以VXI为代表的第三代测试设备。充分利用计算机资源可以进一步降低测试难度，并使测试数据更加准确。在1990年代后期，PXI技术的出现解决了昂贵的VXI技术的问题。在这个阶段，T / R组件的更复杂的结构极大地改善了人与计算机之间交互的需求，并且对简单交互界面的需求也变得更加突出。 Windows操作系统下开发的界面可以完全满足用户的交互需求，但实时系统性能不佳。实时操作系统（例如Vxworks接口的开发）更加困难，因此最常见的方法是，一台计算机加载Windows操作系统以进行人机交互，另一台计算机加载Vxworks系统以打印计算机打印内容。 。现实生活。时间沟通。然而，这种方法的缺点是结构太膨胀，难以部署并且不便于携带或移动。
在虚拟技术的支持下，测试系统无需硬件即可完成所有工作。硬件只需要完成数据收集，数据的传输，存储和处理都由软件完成。当前的测试系统通常采用模块化设计思想，并在集成泛化的方向上集成多总线技术和虚拟仪器等技术。随着测试需求的细化，T / R组件测试系统软件可分为行密集型，数据密集型和人机交互型。该控制密集型软件主要实现对来自外部离散控制信号的接收/响应信号的处理，并组合外部系统的时钟。数据密集型软件着重于分析和解释大量数据，并着重于数据处理算法。人机交互软件实质上将操作员的命令传输到每个T / R组件扩展，并显示T / R组件扩展的状态和T / R组件数据处理的结果。
简而言之，尽管国内的自动测试系统仍落后于发达的技术创新国家，但中国的一些军事，大学和其他单位在自动测试系统的发展方面取得了显著成果。随着对测试系统需求的增加，国内对自动测试系统开发的研究变得越来越重要，与此同时，大量的财力和物力已经投入到科学研究中。目前，中国社会各阶层已逐渐进入自动测试系统领域，以提高工作效率和生产率。我相信中国将在不久的将来在ATS上取得更大的成就和荣耀。
1.3 本文研究内容
该测试系统旨在使用安捷伦仪器。 安捷伦提供用于仪器远程控制的驱动程序和例程。 该程序使用更多的Visual Basic平台。 因此，T / R组件的软件开发是一个自动测试系统。 在这种情况下，可以使用Visual Basic开发软件来实现自动测试系统。 可以在测试过程中选择要测试的参数，还可以在界面中进行仪器设置。 该设计的具体实施计划如下：
（1）分析业务需求的T / R组件测试软件。
首先，直接从用户那里完成功能和性能要求。它详细描述了用户自己对用户界面的建议。那就是使一切变得简单而直观，并以命令-命令的方式完成一切。这就是为什么文本包含用户提供的订单集以及表格形式的订单之间的限制的原因。
其次，分析业务流程的内容以提取最重要的业务功能。确定并定义每个角色的系统参与者。确定并定义每个功能的系统使用情况。分析参与者和用例的可重用性。将用例分配给参与者。
第三，从过程角度介绍系统要求并确定系统范围。完善业务流程，并根据流程建模逐层分析业务流程和活动。本主题描述的系统软件中，数据流中最集中的部分是数据和T / R组件命令的分发。给出了有关数据分布的详细介绍。
（2）设计系统架构和功能模块。
首先确定系统的应用程序体系结构，然后将系统分解为不同级别的单一依赖关系。 每一层都调用底层服务，以向顶层提供一组功能，同时保护顶层的底层处理。 逐层设计使系统的设计变得简单，易于调整和调试。
其次，根据需求详细介绍系统的功能模块。 每个模块都完成一个相对独立的子功能。 通过分配功能模块，减少功能模块之间的联系可以极大地促进每个功能模块的设计，实现，适配和维护。
（3）详细设计实现T / R组件测试系统。
首先执行系统的界面设计。 设计实现用户特定的控制要求，设计实现按钮布局和显示界面布局。
其次，划分最重要的功能模块的实现。 流程图，类图和顺序图被组合起来描述了每个功能模块和系统的整体实现。
（4）用于T / R组件测试系统的测试软件。
命令测试和相关图用于介绍命令发送功能测试，网络状态监视功能测试，数据存储和操作日志工程测试以及系统性能测试。 其中，命令传递功能测试伴随着系统开发过程。 每个命令界面上的命令集是一个单独的命令界面类。 每次设计工作类别时，都会对工作进行准确性测试。 用于网络状态监视，数据存储，系统稳定性测试，具有最大功率的T / R组件测试。 确保系统的功能和性能可以满足所有应用程序。
2 相关技术分析
2.1 ATS相关技术
2.1.1 ATS简介
ATS是指基于计算机的系统，可以配备ATE以根据预定的测试方法正确检测，诊断，处理，传输，存储和执行测试结果。 ATS主要包括三个部分：自动测试设备（ATE），测试程序集（TPS）和相关的软件开发工具。
ATE主要包括测试硬件和相关的OS软件。 ATE硬件系统的核心是各种基于总线的虚拟测量仪器（例如PXI RF发生器，PXI频谱分析仪，PXI开关组件等）。虚拟仪器构成ATE的基础是各种总线。当前流行的虚拟仪器总线是GPIB，VXI，PXI和最新的LXI总线。 ATE最重要的部分是计算机，通常使用通用的操作系统。计算机通过软件控制总线上的各种硬件源（例如测量模块，信号源，开关，被测试的设备等），以便这些ATE可以输出激励信号，测量被测对象的响应输出，切换信号路径等等这使我们能够确定要测试的对象是否具有标准中指定的性能。
测试套件软件开发工具是用于开发TP，描述仪器功能，控制仪器和其他相关内容以及提供编程工具（例如流程图和源代码管理）的集成环境，以促进TPS的开发。
2.1.2 ATS组成及发展
自动测试系统（ATS）是由计算机，测量仪器和要测试的组件组成的测试系统，可以自动测试要测试的组件的相关指示器。 这类系统的功能是：自动执行激励，测试和数据处理，输出或显示测试结果。 标准仪器总线（PXI，LAN GPIB等）和标准测量与控制系统构成了此类系统的基础。
图2-1典型的自动测试系统结构
典型的自动测试系统结构如图2-1所示，主要包括：
1）控制机：它是整个自动测试系统的“大脑”，用于生成测试系统的所有控制信号，测试步骤控制，数据处理，结果显示和其他功能。 常用的操作系统包括计算机，嵌入式控制器等。
2）总线结构：它是自动测试系统的“血管”，用于实现信号的传输。 这种结构诞生于测量和计算机技术。 外观有利于设备和仪器的扩展。 当前的通用总线结构是GPIB，LAN，PXI等。
3）测试仪器：它是自动测试系统的“主体”，该测试仪器用于完成对要测试的组件的相关参数的测量。测试仪器可分为两类：测试分析仪和测试激励源。测试分析仪分析和测试要测试的组件的时域，频域或调制域参数。常用的测试分析仪是频谱分析仪，峰值功率计，示波器和信号分析仪。测试激励源在测试期间提供信号要求，例如直流电，模拟信号源，数字信号源等。
4）测试接口适配器：它是自动测试系统的“接头”，它为系统执行信号交联，衰减和阻抗匹配。
由于测量仪器特定功能的不断丰富和改进，自动测试系统的发展已从单台台式仪器发展为单卡形仪器，并发展成为后来的卡和银行工具。自动测试系统的主要特征如下：1）更高的测试速度。 事先在计算机上编写程序，然后根据一侧编写的程序自动运行每个测试过程；
2）更高的测试精度。 自动测试系统可以根据测试状态随时纠正测试错误，并自行调整以达到最佳工作状态；
3）测试功能的完整性。 客观参数可以通过相应的中间数据进行测量和计算以获得其他参数；
4）测试结果的显示多样化。将测试结果以各种类型的记录提供给测试人员，例如表格形式，弯曲形式等。
5）易用性。由于整个测试过程都由计算机控制，几乎不需要人工操作，因此测试人员的理论知识不高。单击计算机页面上的测试按钮以完成测试。
自动测试系统始于1950年代，并从特定的测试系统逐渐发展为通用的测试系统。自动化测试系统的开发通常经历了三个阶段，如图2-2所示：
图2-2自动化测试系统的发展历程
第一阶段:专用测试系统
此阶段的系统是为特定测试任务设计的单功能测试系统。 它通常由特定的电路板或测试仪器组成，并且软件也必须专门编写。 由于没有统一的硬件接口和标准化规则，因此该系统在此阶段几乎是非通用且可扩展的。 并且由于系统是非常特定的，所以当被测对象的测试要求发生变化时，软件硬件升级将变得更加困难，从而消除了测试系统，从而浪费了资源和资源。
第二阶段:智能测试系统
标准化的硬件接口出现在1970年代，并且测试仪器开始使用标准化的硬件接口，这使得建立自动化测试系统变得更加容易。此阶段的测试系统是以模块的形式组装标准化的仪器。模块化构造方法使系统非常灵活，这对于后续更改和移除测试仪器很有用，并且可以从系统中移除系统中的常规仪器以用作独立的测量仪器。这种系统的特点是开发简单，通用性强，结构简单，操作灵活，价格低廉，因此在世界范围内得到广泛认可和接受。
第三阶段:虚拟仪器测试系统
随着测试总线技术（例如PXI，VXI，LXI等）的发展，有很多基于标准总线的模块化测量仪器的制造商，例如Keysight，NI等，并且虚拟仪器技术已经开始出现。 。先前测试系统的开发将集中在硬件上。在此阶段，开发重点已转移到虚拟仪器技术，并且以计算机为核心来实现硬件软件。较早的数据采集，处理操作以及分析和执行测试结果均由硬件实现。现在，由于使用了测试硬件软件，因此大多数数据处理，分析和结果输出都是通过计算机编程提供给计算机的。轻松完成物理信号的采集和转换。计算机的全部功能可取代传统电子设备的大多数功能，并在三个部分简化了自动化测试系统：计算机，通用硬件和应用软件。自动化测试系统具有许多优势，例如成本价格模型，小尺寸等等。虚拟仪器技术极大地提高了自动化测试系统的多功能性，开放性，可移植性和可扩展性。
2.2 Visual Basic相关技术
2.2.1 Visual Basic 应用于自动化测试
Visual Basic可以实现比测试自动化工具更好的功能的原因是，它仍然是实际项目的测试脚本，实际上，Visual Basic比其他编程语言具有更明显的优势。测试自动化项目。众所周知，Visual Basic不是测试工具，而是一种非常流行的软件开发语言。使用Visual Basic的最大优点是它是一种非常流行的语言，它简单，易学且易于使用并且具有非常广泛的理解。 Basic语言的基本用户基础，即使对于不熟悉Visual Basic的测试工程师而言，也可以轻松找到大量相关的出版物和材料。
Visual Basic本身具有一些支持测试过程的功能，例如，它有可能返回有关测试平台和要测试的应用程序的重要信息。 Visual Basic的Shell函数和SendKeys函数可以启动应用程序并操纵图形用户界面。 Visual Basic可用于编写许多脚本，例如加载测试应用程序。集成到Visual Basic中的可视数据管理器可以直接连接到数据库并查看数据结构。此外，Visual Basic还可以用于测试在后台运行的某些应用程序。例如，您可以编写脚本来访问初始化文件（.ini文件）和Windows注册表。从Visual Basic访问Windows的应用程序编程接口（API）在操作要测试的应用程序和报告重要信息方面非常有效，并且与其他当前的编程语言相比，Visual Basic语言花费的时间更少，并且掌握的更多。高编程效率，适合需要快速设置测试脚本的测试自动化需求。
因为Visual Basic不是专业的测试工具，所以它有其局限性。首先，它不包含当前成熟的自动化测试工具的大多数功能。例如，Visual Basic本身不提供缺陷报告，测试设计和文档。管理及其他职能；它还缺少记录选项和自动测试设置。如果要在Visual Basic测试代码中包括这些功能，则必须手动编写功能代码的这一部分。当前大多数Visual Basic出版物和材料都针对开发人员，而不是测试人员。但是，仍然有一些基本方法可以将Visual Basic应用于自动化测试项目，而无需进行大量投资。
2.2.2 Visual Basic测试自动化的工具集
Visual Basic包括一组无需编码即可支持测试的工具，包括丰富的向导，可视数据工具和对象浏览器。
1向导和模板
Visual Basic中有许多可用的向导。 对于测试人员来说，最有用的向导之一是“数据表单向导”，它可以创建一个可以连接到Access或ODBC数据库的数据窗口。 数据窗口可以设置为单独查看单个记录或以表格形式批量查看数据记录。 可以快速调整并易于使用的测试工具，用于检查数据库的内容。表单模板不仅可以快速创建标准窗口，还可以与这些窗口一起生成源代码。 该自动生成的代码可以部分或全部应用于已修改用于测试的窗口，这对于提高测试效率非常有效。 从。
此外，其他一些向导（例如数据对象向导，ActiveX控件窗口向导）可以为创建和配置一些有用的测试对象提供最少的编码工作。
2可视数据管理器
Visual Data Manager可以快速连接到ODBC或OLEDB数据源，以查看数据库结构，数据表，视图和其他基本对象。它用于检查后端数据库以实施测试数据库应用程序。这意味着，如果要测试的应用程序包含SQL Server，Sybase，Oracle和Access中的数据库，则可以通过Visual Data Manager检查所有这些数据库，而不必分别登录DBMS界面。使用Visual Basic作为常见的前台数据库管理员来管理已通过ODBC或OLEDB访问的后端数据库，可以节省测试时间和测试工程师的测试时间，这些时间可以花在了解这些数据库产品上。
Visual Data Manager支持通过数据库输入和测试SQL语句进行白盒测试。它可用于更改背景数据，甚至创建新的数据对象，例如数据表，存储过程和数据视图。可以根据需要在此处创建并执行一些用于测试数据的SQL语句（通常用于检索数据的重复行并发现完整性问题）。
3对象浏览器对象
浏览器对象浏览器是另一个非常有用的Visual Basic工具，它可以检查对象输出的属性和方法以及各种必要的参数。 测试人员可以使用此信息对这些对象进行概念验证和功能测试，特别是对于面向对象的测试非常有用和非常有效。
对象浏览器可以显示具有对象的属性，方法和事件的自定义COM对象的存储库，并且可以使用支持COM对象模型的任何语言来开发对象。 对于未经培训的测试人员来说，在对象浏览器中设置与对象相关的信息记录和显示是很短的时间。 当然，要设置一个Visual Basic测试脚本来测试对象的属性，必须执行方法和事件。
2.3 T/R组件模块测试系统相关技术及资源
2.3.1T/R组件模块测试技术
根据系统的功能要求，在执行要测试的不同模块的测试任务时，将调用相应的仪器。从测试模块作为对象开始，测试可以分为三个部分：激励模块测试，功率放大器模块测试和接收模块测试。每个测试模块的测试原理如图2-12, 2-13, 2-14。
进行励磁模块测试时，工业计算机通过总线控制器（包括多串口模块和CAN总线模块）控制励磁模块的工作状态，通过仪表总线控制直流电源以提供工作电压由激励模块提供，并用作激励模块的电源。性能测试;信号源从激励模块提供激励信号，并且功率信号和激励信号都通过ITA适配到激励模块。激励模块的输出信号由ITA传输到测试仪器，而工业计算机可以通过仪器总线获取并分析仪器的测试结果。频谱分析仪执行谐波抑制测试任务；峰值功率计对激励模块的调制输出进行脉冲波形分析。信号源分析仪测试激励模块的频率转换时间。
图2-12激励模块测试原理示意图
在功率放大器模块的测试过程中，工控机通过总线控制器向分立控制模块发送USB信号以生成PTT信号，一个PTT到达功率放大器模块，一个PTT用于激活脉冲信号源。总线控制器发送串行总线命令，CAN总线命令设置功率放大器模块的工作状态。工业计算机通过仪表总线控制直流电源，以提供功率放大器模块的工作电压，并可以完成电源的测试性能。
信号源从功率放大器模块提供激励信号，并且功率信号和激励信号都通过ITA适配到功率放大器模块。功率放大器模块的输出信号通过ITA到达测试仪器。由于功率放大器模块的功率太大，因此必须降低ITA中功率放大器模块的功率输出，以防止损坏仪器。工业计算机配置脉冲信号源的参数，在PTT触发的情况下，将脉冲波形输出到信号源的外部调制，然后信号源调制RF信号输出。工业计算机可以通过仪器总线获得并分析仪器的测试结果。频谱分析仪完成谐波抑制测试任务，还必须测试功率放大器模块B的导频脉冲；峰值功率计测试功率放大器模块不同模式的发射功率，还可以测量脉冲调制波形的脉冲宽度，上升沿和下降沿。在相同的长度下进行测量。
图2-13功放模块测试原理示意图
在对接收模块进行测试时，工业计算机会通过总线控制器发送串行总线命令和CAN总线命令，以设置接收模块的运行状态。工业计算机通过仪器总线控制直流电源，以提供接收模块的工作电压，并完成测试电源性能的相关任务。信号源1和信号源2都可以提供来自接收模块的激励信号，并且两个信号可以由组合器合成，然后提供给接收模块以进行相关测试。 ITA将功率信号和激励信号都适配到接收模块。源2可以向示波器输出一组同步信号以测试通道的延迟。接收模块输出的IF信号通过ITA传递到测试仪器。工业计算机可以通过仪器总线获得并分析仪器的测试结果。频谱分析仪完成动态范围测试，输出幅度测试，抗混叠滤波器特性测试，图像抑制测试以及接收模块的频带抑制测试；示波器用于测量接收模块的通道延迟。噪声系数分析使用噪声。源将噪声信号发送到接收模块，接收模块将信号输出到噪声数字分析仪，并且工业计算机从相应的频率点获得噪声系数。
图2-14接收模块测试原理示意图
2.3.2T/R组件模块测试系统所需资源
根据测试模块的接口信号分析，需要以下来源：
1.基准电路: 向激励模块和接收模块提供100MHz参考信号；
2.直流电源：根据电源的拉断性能测试和功耗测试，直流电源必须提供两个输出，输出容量至少为5V，至少为32V。 可以对直流电源进行编程，并可以返回电流显示以确定状态开关的自动切换以及被测模块的当前性能；
3.多个串口模块：提供三组同步串行输出和三组异步串行输出；
4.CAN模块：提供CAN协议通讯；
5.离散控制模块：确保至少有24个开路/接地信号，PTT / SW信号输出；6.根据设计规范和测试任务选择对刺激和测试设备的要求。
图2-6 T/R组件模块测试系统相关仪器
2.3.3T/R组件模块测试系统资源选型
系统的主要仪器来源包括励磁设备和测试设备，以及某些被测模块的工作环境来源。系统必须测试要测试的不同模块的不同参数，并且相应的测试任务对应于相应的测试仪器。如今，台式仪器变得越来越通用。模块化测试仪器保留了大多数核心测试功能。该系统的大多数测试仪器具有不同的测量功能。考虑到测试结果，将根据测试任务分配仪器资源。
该系统需要矢量信号的分析能力，并且可以配置矢量网络分析仪。进行接收模块的噪声测试时，需要使用噪声数分析仪。其他组合系统的设计要求和测试任务以及频谱量时间，功率和仪器的测量：频谱分析仪，峰值功率分析仪，示波器和信号源分析仪。
1.矢量网络分析仪：矢量网络分析仪具有S参数测试分析功能，可以测试幅度和相位。它还可以用于实现T / R组件模块端口，连接器和电缆入口的驻波。矢量网络分析仪集成了许多仪器的功能。该系统配备了仪器，扩展了系统的测试范围，包括更多的指示器，并提高了系统的测试能力。矢量网络分析仪测量系统通道参数，以分析系统校准。
2.噪声数字分析仪：包含用于产生噪声信号的噪声源，并且噪声数字分析仪测试接收模块的噪声系数。是德科技的N8975A附件具有一个声源，该声源需要零校准才能使用。它在10 MHz~26.5 GHz的频率范围内提供噪声系数和增益测量，不确定性非常低。
3.频谱分析仪：用于测量信号幅度的许多仪器具有频谱分析仪，矢量网络分析仪，峰值功率计和示波器等功能。频谱分析仪具有更高的频率测量范围，接收器的灵敏度和动态测量范围。进行频谱分析时，可以设置带宽，偏移和扫描速度等参数，方便测试。在该系统中，频谱分析仪用于测量发送模块中激励模块和功率放大器模块的输出信号幅度，噪声抑制，谐波抑制以及其他参数；还用于从“频率抑制”测试和接收的滤波器参数测量中接收中心频率信号的输出电平，动态范围和镜像。频谱分析仪在系统中执行大量测试任务。使用是德科技的N9030A频谱分析仪。选件526可以测量3Hz至26.5 GHz的频率范围，并且频率精度小于1X10幅的测量范围是-135dBm〜+ 30dBm，振幅测量的精度大约是0.2dBm，这是先进的测试选项方面的测试系统级别。
4.峰值功率分析仪：用于测量激励模块和功率放大器模块输出信号的脉冲峰值功率和脉冲包络特性（脉冲宽度，上升时间，下降时间等）。峰值功率分析仪在测量振幅参数时可以进行dB和W的单位切换，还可以补偿被测波形的损耗并将其恢复为实际波形，有利于测量人员的观察。 Boonton的4500B峰值功率分析仪执行峰值功率测量和波形检测。 4500B具有先进的时间记录功能，可以自动分析脉冲的包络参数，使其易于测试。
5.示波器：示波器用于观察信号波形，并可用于测试通道延迟参数。该系统选择Keysight MS09254A示波器，带宽2.SGHz，采样率10GSa / s} 4个模拟通道和16个数字通道。它具有示波器，逻辑分析仪和协议分析仪的三合一功能，丰富了系统的测试功能。
6.信号源分析仪：可以完成信号的时频分析和相位噪声测试，可以满足系统跳频时间等参数的测试要求，可以用来测试输出信号的参数发射模块的Keys50 E5052B信号源分析仪的频率范围是10 MHz〜7 GHz。除了噪声测量功能外，分析功能还可以使用触发方法来记录随机频率变化并获取变化时间。
另外，为了实现系统资源的调用和自动测试，有必要根据自动测试系统的基本原理框图，增加射频信号矩阵开关，并为系统设计接口测试适配器。RF信号矩阵开关使用安捷伦34980A多功能开关/测量单元，可以使相应的功能模块适应用户需求，从而使系统更加灵活。将34947A模块配置为两组，每个模块具有三个1> C 2SPDT无端微波开关。根据测试程序，系统使用RF信号矩阵开关来切换信号路径，从而满足测试过程，从而切换实时测试项目并将相关的信号端口连接到仪器设备。
3 T/R组件测试系统业务需求分析及软件方案
3.1T/R组件自动测试系统构成
3.1.1测试系统的目标
该测试系统用于根据产品验收规则快速，全面地测试两种类型的ICNI系统中的激励模块，功率放大器模块和接收器模块的性能指标，并自动生成测试报告以进行错误检测和检查，为射频收发模块的调试和检验提供依据。
3.1.2测试系统的仪器结构简介
测试系统必须完成不同模块的测试，因此组件必须包括发射信号源和关联的连接组件，接收测量设备和关联的连接组件，控制设备，控制计算机，人机界面和系统 软件。 根据实际使用情况，将组件安装在两个测试盒中。
图3-1 T/R组件自动测试系统结构实物图
测试设备的主要部分是两个高2米，19英寸的测试箱和测试控制台，其中测试箱用于加载信号源，接收测量设备，信号适配器箱（信号切换和调节）和操作。计算机（包括总线控制卡），测试控制台用于放置测试适配器以及用于人工控制的键盘，鼠标和显示器。所有仪器和设备均通过LAN总线或GPIB总线进行连接和控制。系统的物理图如图3-1所示。
3.1.3系统测试精度要求
对于每个测试系统，可以通过系统测试测量的准确性指标是衡量测试系统准确性的重要指标。 自动测试系统能否满足建议的测试要求，在很大程度上取决于手动操作过程的准确性和仪器的测试准确性。 本节介绍了接收/发送自动测试系统的测试精度要求。 自动测试系统必须测试激励模块，功率放大器模块和接收模块三个模块。 其中，刺激模块的4个测试，功率放大器模块的4个测试和接收模块的9个测试，共17个测试项目。 每个模块的测试项目名称和准确性要求如表3-2所示。
表3-2各模块测试项及精度要求
3.2测试系统的软件总体需求
3.2.1软件功能需求
测试系统软件主要实现以下功能：1.具有自动/半自动测试功能
它具有频谱，噪声，功率，脉冲电平，增益，相位等参数测量和食物消耗分析的功能，并完成了每个模块的关键性能指标测试。
3.具有系统自检和自诊断功能打开系统电源后，将自动执行测试仪器的自检。 在测试过程中，测试仪器还可以根据用户需求进行自检。
4.具有测试管理功能
它主要包括测试仪管理，测试项目管理，系统校准和错误纠正等功能。 在测试过程中可以自动或部分测量所有参数； 测量具有暂停，恢复，重新启动和重复测量等功能。
5.使用用于自动生成测试报告的测试，在对测试数据进行分析和处理之后，将自动生成测试报告并将其存储在本地Excel中，以便测试开发人员可以随时请求和打印。
3.2.2 T/R组件测试系统的需求用例
如图3.3所示，可以将系统的主要用例细分为配置环境，发送命令，重现编辑场景以及显示TR组件状态的子用例。配置环境的用例是用户完成选择要运行的系统的网络适配器的用例。如今，在一台普通PC上配置了多个网络适配器。系统可以自动获取所有适配器，但不能自动识别连接到雷达的适配器。为用户提供足够的技巧以选择正确的NIC。发送命令的使用描述了用户更改雷达工作状态的需求。根据目的，命令可以分为在特定TR组件上运行的命令和其他命令。再现操作的用例为应用于特定TR组件的命令注册了当前命令参数，还可以读取这些参数以方便重复测试。 TR组件状态用例的使用描述了供用户观察雷达状态的用例。可以通过图表从视觉上观察到某些状态，而TR分量通道的校准只能以数字形式反映给用户。用户通过命令按钮在两者之间切换。
图3.3系统总体用例
1. 运行配置用例
本文所述的雷达测试系统通过数据链路层上的协议与雷达协作。因此，在打开软件时，用户必须执行简单的配置，即选择正确的网卡。配置过程如图3.4所示。
图3.4运行配置用例图
系统初始化之前，系统会从当前计算机接收所有可用的网卡。用户选择一个与这些网卡的雷达通信的网卡。在后续处理过程中，系统通过网卡与雷达通信。如果直接执行，默认情况下会将网卡列表中的第一个网卡选择为系统和雷达数据交互网卡。
2. 监测雷达状态用例
监视雷达状态的用例是软件操作期间的一般用例。该用例用于检查雷达的工作状况。还发送该命令以实现对雷达的更广泛监视。监视雷达状态的用例图如图3.5所示。雷达状态监视可以很容易地使命令传输摘要，显示TR组件状态并在三种情况下保存数据。 “发送命令用例”部分还概括了应用于雷达总体并发送至TR组件的传输。对雷达群起作用的命令意味着这些命令不会区分对特定TR组件的最终动作。其中一些命令适用于所有TR组件，有些不适用于TR组件。具体的此类命令包括波形选择，带宽选择，频率选择，发射开关，操作模式，接收器增益位置，通道校准，自动参考电流开关，发射脉冲宽度选择，周期性代码选择以及接收器校准的单频。点，发送校准单频点，噪声号测试开关，通道号设置，每个周期发送校准激励，测试数据开关。
图3.5监测雷达状态
细分为TR组件的命令会提示用户选择将命令发送至哪个TR组件。因此，存在选择命令时选择TR组件的过程。这样的命令具有相位选择，参考功率，TR分量发射增益设置和TR分量接收增益设置。 DDS信号源控件既包含在雷达上运行的命令，又包含细分为TR组件的命令。
3. 发送命令用例
发送命令包括以下四种情况：输入操作日志，生成命令数据，执行命令间约束以及重现操作方案。发送作业的用例图如图3.6所示。
系统自动执行填写操作日志，生成订单数据和执行订单限制的操作。完成操作日志的用例适用于应用于雷达的那些命令。可以在不影响雷达工作状态的情况下进行本地观察的命令未写入操作日志中。例如，TR组件的状态指示作业没有被写入操作日志。内。生成作业数据的用例由用户和系统完成。用户单击命令系统以将其转换为相应的命令值和通道号，然后完成同步字，最后将其发送到网络通信模块。命令之间的限制是指特定命令之间存在同步和互斥。例如，当执行噪声测试时，噪声测试开关必须禁用所有光纤的数据传输和信号收集器的数据传输。
图3.6命令发送用例图
启用噪声测试后，系统将发送命令以关闭光纤传输数据，并禁止从信号收集器传输信号，并禁止使用传输命令，直到禁用噪声测试为止。在整个使用命令传输的情况下，命令由用户发送，并且再现编辑场景也由用户执行。重新创建操作方案的用例主要集中在特定于TR组件的任务上。在此，选择相应的TR分量是困难的操作。另外，对于来自特定TR组件的那些命令，有许多命令参数。该商品的对帐参数也很困难。用户可以保存先前测试的场景并重新测试相似的内容，以导入先前保存的命令参数，以便于自定义或直接使用。
4. 显示TR组件状态用例
显示TR组件状态的use组件，以显示图形TR组件状态和通道的校准状态。显示通道的校准状态包括发射校准状态和接收接收的校准状态的显示。用例图如图3.7所示。 TR组件的状态可以图形方式显示。无论是接通传输支路的电源，还是传输支路的传输冷板开始工作等，都可以很容易地以红色和绿色指示灯的形式显示，简单直观。雷达工作状态的状态，发射校准的频率代码等可以文本形式显示。
必须为TR的状态数据计算角度和幅度值。必须同时在界面上显示20个数据集的组成部分，才能从下到上滚动。通道校准的频率从F1到F8中选择，用户可以自己选择观察角度。
图3.7显示TR组件状态
3.3软件设计需求与模块分析
3.3.1系统测试设计分析
自动测试系统的主要任务是完成相应的选定测试任务。测试任务的度量取决于测试策略的选择和实施。自动测试系统的测试策略是模仿传统手册的过程。它使用虚拟仪器技术，通过通过计算机发送程序控制命令，将手动操作仪器的过程更改为外部仪器操作的过程。同时，借助计算机的高效计算能力，可以精确地控制整个测量过程，从而可以有序地进行整个测试过程，最终达到完成所有选定测试项目的目的。
测试策略既是自动化测试系统的重要组成部分，也是软件设计的重要组成部分。在设计测试策略的软件框架时，必须注意测试策略的模块化设计以及软件代码的可伸缩性和可移植性。测试和测试的模块化设计是指将整个测试过程分为与软件编写过程无关的测试模块，以便多个人可以同时开发，从而缩短了系统开发所需的时间。
同时，模块化设计有助于实现邮政编码的可移植性。所谓可扩展性，是指在开发系统后，如果测试项目或测试需求的数量发生变化，则可以以相对较低的成本（例如结构变更或人工成本）修改原始程序，以满足新的测试需求；性是指开发新的自动化测试系统，当开发类似性质的自动化测试系统时，可以直接或部分使用它来更改原始系统的代码。除了上述软件设计原则外，测试策略的设计还必须满足实际应用的特殊需求。不同的自动测试系统有不同的特殊要求，因此在开发过程中有必要与用户讨论特殊需求，以便可以在以后的开发中编写特殊代码，最终达到满足用户需求的效果。在该测试系统中，用户除了希望使用产品验收测试系统外，还希望在开发过程中使用该系统，以缩短模块开发周期，从而提高研发效率。
因此，除了程序的连续执行外，系统还必须满足以下两个要求。首先是在测试过程中获取数据。中间的数据有助于评估和发现开发过程中的问题。第二是在研发中。在此过程中的某些特殊情况下，除了测量数据外，还必须查看相关的频谱图和波形，因此必须在测试的每个步骤中观察仪器屏幕的显示输出。
针对以上两个特殊要求，有必要设计一种能够满足研发人员实际需求的测试策略。因此，本文提出了一种测试模式，即一步控制模式，它可以控制测试过程的每个步骤。一步测量模式旨在帮助测试人员更好地控制测试过程的细节，并可以根据测试人员结束测试过程以获得相关测试中间数据的测量模式。当编程软件以连续模式阻止每个测试步骤时，此模式使用导线阻止技术，从而达到人为控制测量过程的目的。对于该测试系统中的所有测试项目，已经开发出两个用于连续模式测量和一步式模式测量的测试代码，它们具有研发和检测的功能。
3.3.2软件模块划分
测试软件是发送器和接收器模块的测试系统自动测试的核心组件。根据模块化设计的思想，测试软件的设计分为控制模块，数据处理模块，交互模块和系统管理模块。最后，通过图形界面开发环境对各个功能模块进行集成，以获得满足测试要求的完整的功能测试软件，并完成收发模块的参数测试。测试软件自动功能模块的结构如图3-1所示。
图3-1软件功能模块结构
（1）主控模块
测试过程控制是整个测试系统软件的核心组件。用户选择测试项目并按下开始测试按钮，直到测试结束。所有测试步骤的检查以及与其他模块的交互均由测试过程控制模块完成。
（2）测试执行模块
测试和执行模块负责执行测试用例。从主控制模块收到指令后，从数据库中读取测试过程执行测试，并将测试结果反馈。
（3）数据库
设计一个测试过程数据库，为每个测试用例提供一个测试流程，并完成参数配置。更改测试任务后，只需添加和保存新的测试过程，而无需更改主程序。
（4）消息和事件
在测试过程中，可以确保与测试中的其他模块快速交互，并且消息传递机制旨在能够有效发送测量数据。
（5）缓冲缓冲区是用于数据交互的中间介质。设计缓冲器可以减少数据生产者和数据处理器与模块之间直接交互所导致的速度不匹配的问题。
（6）报告与保管
测试结束后，数据报告将导出为表格，用户可以选择要打印的报告。开发环境中提供了Word模板和Excel模板，以实现用户报告。
（7）拆分和重组数据
在与要测试的计算机进行通信的过程中，所有数据都以拆分和重组的形式传输。设计拆分和重组的过程，并使用CRC来完成验证，以确保数据在收发器的两端均有效。
（8）人机界面
人机界面是用户与计算机进行通信的媒介。用户可以通过人机界面执行测试动作，控制测试程序并检查测试数据。
（9）动态实时显示
动态表示是交互设计的一个方面。动态显示界面的设计实现了对测试过程的实时监控，使用户可以直观地了解测试和测试的进度。
（10）用户管理
用户管理是软件的重要组成部分。用户管理模块是对要测试的用户施加授权限制的模块。用户管理包括添加用户，更改用户和删除用户。
（11）仪器自检的自检仪器自检的功能是在测试前实现对仪器连接状态的测试。只有仪器的自检才能通过测试，否则必须检查错误。
3.4T/R组件模块测试系统总体方案设计
发送和接收测试系统软件可在工业计算机上运行。最重要的功能是使用硬件和测试仪器来完成对被测模块的参数参数的测试。软件设计部分必须满足以上功能要求和性能要求，并且功能多样，易于维护且高效。因此，该软件将模块化设计思想纳入设计中，并且根据数据库的软件开发模式将所有配置信息写入数据库。系统运行时，根据用户选择的测试项目完成功能配置参数的配置。然后调用相应的功能以执行测试。配置包括配置测试用例的激励源，功能参数，通信板等。系统根据用户如何执行该过程进行有序呼叫。整个测试过程正在逐步发展以完成测试。图3-8显示了测试和运输系统的软件框架。
人机交互界面：人机交互界面是人与计算机之间信息交互的媒介。测试人员可以有效地执行他想通过人机界面传递的信息，而用户可以通过整个人机界面完成对被测对象的测试。测试软件整个测试过程可以细分为参数配置，自动测试和测试结果处理。
文件配置：在发送和接收模块测试期间，正确的参数配置可以确保测试顺利完成。参数的配置是在系统中使用数据库文件完成的。默认参数是测试参数的配置。用户只需要在标准参数设置面板中输入参数，然后单击配置按钮即可。标准参数的配置存储在数据库文件中。如果用户需要最后一次测试的测试参数，请单击标准按钮，系统将在最后一次测试输出之前调用参数以完成配置。测试用例配置采用数据文件的形式，该文件被写入数据库文件以获取所需的激励，测试功能和功能参数。安装完成后，保存。此时，激励源，测试参数和功能参数将写入不同的数据库文件。
自动测试：用户发送测试命令后，读取与测试用例配置文件中定义的测试步骤相对应的测试设备和测量设备，调用控制功能，完成测试参数的配置即可测试自动化实现。
处理测试结果：处理测试结果是指测试完成后，将处理测试数据并将其放置在结果缓冲区中。用户可以根据实际需要显示结果，也可以使用Access数据库完成存储。
图3-8发射接收测试系统软件总体框架
如图3-8所示，整个软件框架设计遵循各层之间的协调关系。从人机界面的功能选择到测试结果的分析和处理，整个测试过程只能由测试人员根据相应的操作来完成。
3.4.1系统组成结构
发送和接收模块的自动测试系统的主要功能是完成对被测对象的参数测试。在测试过程中，控制命令由发送和接收测试软件发送，以完成与要测试的模块的通信，并合理调用测试仪器以完成测试指标测试。整个测试系统分为硬件模块，测试仪器，测试软件和测量对象。每个组件都可以细分为特定的模块。图3-2显示了发送和接收模块测试系统的总体结构。
被测仪器为整个测试提供激励源和测试信号设置，并负责在测试过程中显示测试数据和测试波形。在自动发送和接收测试系统中，要测试的不同仪器需要不同的仪器进行测试，并且仪器执行各自的功能并共同完成系统测试。
硬件模块主要是指系统中的适配器，是接口转换器。在该系统中，在发送和接收模块测试系统中，为激励模块，功率放大器模块和接收模块提供了硬件连接接口。
在收发测试系统中，被测对象主要分为激励模块，功率放大器模块和接收模块。这些要测试的模块包括各种参数索引测试。
测试软件是一种工具，旨在匹配被测模块和被测仪器，以完成对被测物体的被测参数的测量。该测试软件为用户提供了一个交互式界面和相关的控制按钮。用户只需根据测试需求选择相应的测试模块和测试用例，配置测试参数即可完成测试并分析测试结果。
图3-2发射接收测试系统总体结构框图
如图3-2所示，在进行测试时，软件系统可以细分为特定的组件：激励模块测试，功率放大器模块测试和接收器模块测试。
（1）参数测试励磁模块
激励模块是整个发送和接收模块中的信号生成模块。在激励模块测试中，包括射频信号输出幅度和谐波测试，脉冲特性参数测试，变频时间测试等，所使用的仪器和测试框图如图3-3所示。在测试过程中，控制命令由计算机软件发送，以设置励磁模块的工作模式和工作频率。来自信号源的信号通过适配器发送到激励模块，激励模块输出测量的信号，测试仪器测量参数，并在计算机软件的界面上显示。
图3-3激励模块测试框图
（2）参数测试功放模块
功率放大器模块是激励模块的信号放大。在功率放大器模块测试中，包括导频脉冲测试，发射功率测试，发射频谱测试等，使用的测试仪器和测试框图如图3-4所示。测试这些参数时，控制命令由计算机软件发送，以设置功率放大器模块的工作模式和工作频率。来自信号源的信号通过适配器发送到功率放大器模块，功率放大器模块输出测量的信号，测试仪器将参数耦合。测量被执行并显示在计算机软件界面上。
图3-4功放模块测试框图
（3）接收模块参数测试
在接收机模块测试中，包括噪声数测试，抗混叠测试，通道延迟测试等，所使用的测试仪器和测试框图如图3-5所示。测试这些参数时，控制命令由计算机软件发送以设置操作模式和接收模式的操作频率。来自信号源的信号通过适配器发送到接收模块，接收模块输出测量的信号，测试仪器将参数耦合。测量被执行并显示在计算机软件界面上。
图3-5接收模块测试框图
3.4.2软件分层体系结构
在软件开发中，系统通常是分层的，并且系统是分层设计的。分层系统是按层次结构组织的，始终向上层提供服务，并且是下层的服务对象。在某些分层系统中，除了相邻的外层或开发人员设计的特定输出功能外，内层仅对相邻层可见，而内层则被隐藏。分层设计支持抽象层的设计。每一层都总结了服务于相邻层的接口。接口的抽象出站设计方法可以减少系统故障时的维护负担。由于层错误，这仅影响相邻层，而不影响整个系统。
本文遵循软件层设计的思想，结合收发测试系统的实际项目，将系统软件划分为用户层，核心平台层，应用层，驱动程序层和仪器层。具体的分层结构如图3-6所示。
图3-6发射接收自动测试系统软件分层结构
用户层：用户层用于与用户通信。该层提供了友好而直观的用户界面。用户可以根据界面执行一系列操作：特定界面样式调整，测试数据报告，用户登录管理和29个测试任务测试。序列开发，测试过程进度的显示，测试结果的显示等。用户根据关联的控件执行修改后的回调函数，并通过用户在界面上的单击操作来生成消息机制，然后系统调用在相应控制下的功能，并且界面生成相应的过程。
核心平台层：核心平台是指支持整个系统运行的框架。整个系统的运行和测试程序的运行在平台级别。核心平台层为测试程序和测试用例提供了一个容器。在基本平台级别和系统计划算法中，将测试用例发送到测试框架，以使系统有序且稳定地工作。
应用层：应用层包括特定的测试程序。该系统的测试任务包括来自三个模块的29个测试项目，系统自检，连续测试和一步测试。系统自检的优先级最高。为了执行测试任务，首先要保证系统自检正常。
具体的29个测试任务可以分为两部分，即一步测试和连续测试。单步测试是用户选择要测试的模块之一，进行首次卡测试，总线通信，仪器操作以及测试结果的显示和存储；连续测试是指测试模块。测试一个测试项目时，将使用多线程测试。整个测试过程与一步测试相同。不同之处在于，连续测试使用多线程技术，其中多个线程可以访问同一源，并且调度不合理。结果，该程序存在线程到线程同步问题，并且有必要对调度任务执行线程同步处理采取合理的保护措施。
驱动程序层：自动测试系统中涉及的所有设备不能直接与计算机通信。这些设备包括用于数据和波形显示的测试仪器，用于与被测对象通信的RS232总线卡，RS485总线卡，CAN总线。板卡，USB驱动程序。这些设备需要与计算机进行通信需要桥接器，驱动程序，并且这些设备可以与驱动程序进行通信。
设备层：指特定的测试仪器和一些串行设备。这些仪器包括10个测试仪器，例如示波器，可编程电源和信号源。这些仪器在整个测试过程中提供激励设备，数据采集和测试波形采集。测验设备;串行板和CAN总线板是与被测模块通信并接收返回数据的设备。
图3-7显示了自动测试系统各层之间的时序工作图。横轴表示对象的等级关系，纵轴表示对象发送和接收消息的时间顺序。图像中每个对象的交互顺序为：测试人员首先通过人机交互界面登录到测试系统，并且系统必须在执行测试之前执行自检。自检正常后，选择测试任务，并通过测试参数配置完成测试用例参数配置。测试用例的配置信息作为数据库文件存储在数据库中，并且可以由用户配置以进行保存。然后执行测试，测试平台调用仪器和主板以完成初始化。初始化操作完成后，使用单板设置模块的工作模式，检查被测模块的通讯是否正常，然后由仪器调用并操作测试用例的仪器控制功能。该功能对特定的参数指标执行测试，例如，应用激励措施，收集数据等。最后，调用数据处理功能以读取测试结果，并对测试结果进行分析和比较，并完成两个任务。然后将测试结果存储在数据库中并显示在操作员界面上。
图3-7发射接收模块自动测试系统软件各层协调工作图
4 T/R组件测试系统设计与实现
4. 1 控制与执行模块设计
4.1.1主控模块设计
最重要的控制模块是整个软件的决策中心。 设计主控制模块时具有面向对象的思想，并且在主程序中设计了模块管理结构。 该结构主要负责模块之间的交互，向其他功能模块发送消息以及完成从其他功能模块接收信息的确认。模块管理结构中的成员变量具有模块名称，模块操作，操作指令，消息确认，并定义了两个接口功能sendMsg和recvMsg以便与其他模块进行交互。结构实现功能的封装要求使用功能指针。定义* ps和* pr分别指代sendMsg函数和recvMsg函数。为了更清楚地表达设计思想，将接口功能封装在结构中。当需要将信息传输到其他模块时，可以通过sendMsg函数和recvMsg函数来实现。图4-2显示了模块管理结构的设计。
图4-2模块管理结构体设计
如图4-2所示，成员变量模块名称是要使用的模块的名称，使成员变量模块模块是交互模块的操作，该指令是针对特定操作的指令，单步发送1测试和2发送执行连续测试。发送3个暂停测试，发送4个继续测试，发送5个退出测试，标志为标志位，当标志为TRUE时，主模块调用sendMsg函数，该函数中的第一个参数为字符串类型，以进行通信模块名称，第二个参数是字符串类型，对于要执行的操作，第三个参数是布尔类型，即对标志的值进行求值。当TRUE表示指令将被发送到其他模块时，传入的FALS E表示这次。无需将指令发送到其他模块。主控制模块是完整测试软件的控制中心。整个主控制模块完成对其他模块的控制和分配，解析测试指令并实现测试的流程控制。整个主控制模块的工作流程如图4-3所示。
用户输入或选择了测试项目后，测试完成，人机界面将测试命令发送到软件主控制模块，主控制模块将要执行的操作发送到测试执行模块和测试模块。测试模块可以访问数据库以读取测试流。并且执行测试，并且必须处理测试过程中的数据。此时，测试模块向主控制模块发送消息，主控制模块接收确认消息，以通知数据处理模块处理数据。数据处理完成后，软件界面将执行界面刷新显示。
图4-3主控模块工作流程图
图4-3主控模块工作流程图4-3获取如图4-4所示的配置文件。初始化操作主要用于在启动软件时完成一些初始化操作。如读取负载测试任务，单板状态自检，通讯初始化等。完整的初始化控制流
在软件执行测试之前，您必须创建一个测试任务。有两种类型的测试任务：第一种是在程序中动态创建和配置测试任务，例如测试接口函数，函数参数等。
这样，将测试信息直接写入子例程中，并且每次执行测试时都必须创建一个测试任务，以使所执行的过程影响程序的效率，并且当程序的参数需要调整时，其他程序也需要进行调整。测试任务将被更改。调整。 。为此，本文使用了配置文件的动态加载方法。在NI公司，开发环境提供了MAX配置管理工具来测试任务创建和参数配置。测试任务信息存储在配置文件中。 测试软件后，将执行初始化和其他操作。 当前正在读取配置文件中的信息，并且正在对测试任务执行一系列操作。 添加新的测试任务时，只需更改配置文件中的测试任务信息，而不必测试对主程序所做的更改。 实践证明，这种方法可以显着提高软件设计的灵活性。
图4-4初始化流程图
系统会自动完成软件初始化。 读取配置文件时，无需用户编辑。 配置文件包含测试所需的仪器参数设置，通信板的参数设置以及有关特定测试任务的信息。测试软件以预先设计的结构写入此信息。 然后检查电路板的状态，包括打开电路板，检查数据通道等。如果在检查过程中发生异常，则将指示错误并终止程序。 如果板状态检查中没有偏差，则加载任务并初始化测试任务。 该系统中通信的第一个测试主要是CAN总线通信和RS485通信的初始化。
主要完成CAN总线卡端口的配置，工作模式，波特率，串口参数的配置并获取句柄。 如果在整个通信初始化过程中发生异常，则必须给出错误消息以结束程序。 如果通信初始化异常，则活动程序执行界面的加载显示，并完成整个初始化工作。
4.1.2测试与执行模块设计
在发送和接收测试系统的测试中，所有测试任务都可以细分为不同的特定过程，包括通常开始测试，执行测试步骤以及结束测试。 设计假定不同的测试项目具有相同的测试过程，不同之处在于在测试过程中需要使用特定的仪器来测试细节。 系统对测试执行模块的主程序采用软件包设计。 主程序负责调用数据库中的特定测试流。 根据输入的测试参数，执行的测试会有所不同。 封装设计提高了软件的灵活性，并简化了软件维护。
测试和执行模块的结构如图4-5所示。 CTestCtrl结构是控制整个测试过程的测试流程控制结构。
图4-5测试过程控制结构体设计
上述结构设计包含大量的成员变量和接口函数，包括：
图4-6 StartTest()执行流程图
4.1.3数据库设计
为了易于维护和降低耦合，测试软件被设计为分别设计主程序和测试。 主程序由主控制模块以及测试和执行模块子例程组成，并且测试程序仅需要提供主程序的调用接口。 根据前面的介绍，测试软件由三个要测试的模块和多个测试项组成，每个测试项具有清晰的测试内容，并且每个测试项在测试过程中都包含多个测试步骤。 测试步骤是测试过程的最小部分，每个测试步骤都会立即产生一个测试动作。
在该系统中，激励信号参数，仪器通道设置，控制命令和默认值参数存储在数据库的每个测试项目中。在测试系统时，将调用相应的测试子例程，从数据库中调用测试命令，并根据相应的指令驱动仪器进行测试。执行的规则是读取数据库中的一条规则并执行一条规则，直到测试结束。该设计使用功能和实现的分离来增加软件的灵活性。如果需要更改测试或添加测试项，则只需添加一个新的模块驱动程序并更改相应的测试记录。您不必更改主程序。从数据库读取和执行测试过程的过程如图4-7所示。
图4-7测试序列执行流程图
在该系统中，必须在三个模块上执行29个测试。如果为每个测试项目分别设计测试程序，则系统程序很大且难以维护。数据库软件用于设计测试软件。每次运行测试时，主程序只能访问相应的数据库。数据库中的字段将自动连接到关联的仪器驱动程序，并且可以完成程序的自动操作并完成测试任务。在本文中，我们设计了4个表，即测试项目表，测试步骤表，数据透视表和参数配置表。
表4-1测试项目表
表4-2测试步骤表
表4-3运行表
表4-4参数配置表
在四个表中，表和表之间的关系通过字段关联。 程序可以通过数据库表之间的关系访问信息，以获得有用的信息。如图4-8所示为本软件数据库之间的关系图。
图4-8数据库关系图
测试时，根据用户选择的测试项，访问数据库，首先访问测试项目表，然后读取对象测试用例所需的仪器和测试步骤，调用与该测试步骤对应的功能并完成参数 组态。 通过主键和外键关联，您可以进入测试参数表以获取相应测试功能的参数。 对数据库的访问由主程序调用，整个调用过程由测试和执行模块控制。
4.2数据处理模块设计
4.2.1消息传递与事件机制设计
消息和事件机制通常用于软件设计中，消息交换用于模块之间的通信。 消息可以解释为数据结构。 消息主要包含消息源，消息名称和消息数据。 消息名称是消息的唯一标识。 消息有两种类型：系统消息和用户定义的消息。 本文中传递的消息是指用户定义的消息，而消息的激活是由于事件引起的。
本文档中描述的功能测试是励磁模块，功率放大器模块和接收模块中29个模块的参数测试。整个测试过程包括通过主线程创建测试任务的特定子线程。测试任务子线程读取仪器测量的数据，然后将其放置在数据缓冲区中，报告数据处理线程以执行数据处理，主线程显示数据结果。从测试开始到测试结果，模块或线程之间的数据交换都是通过消息和事件机制完成的。如图4-9所示，它是测试期间线程之间的数据交互的流程图。
图4-9测试过程数据交互流程图
假设在每个阶段都对系统进行了有序的测试，则进入缓冲区队列的数据很忙。因此，设计是一种简单合理的信息传递和事件驱动机制。测试开始时，测量仪器将以特定的工作频率采样并测量测量的信号。此时，将仪器测量的数据放入缓冲区中，并触发消息事件以通知数据处理线程处理数据。在该设计中，使用两种时钟模式（轮询时钟和外部时钟）来有效地控制测试。 轮询时钟模式是测试子线程通过异步计时器在内部遍历任务请求，并且计时器周期设置为20 ms。 远程时钟模式由消息事件实现，事件驱动的触发消息由异步计时器报告，以通知数据处理线处理测量的数据。 异步计时器的主要功能如下：
在整个测试过程中，测试任务子线程以连续运行的形式测试测试任务，然后以消息的形式报告要处理的数据处理线程，最后在界面上显示数据。
从上面的描述可以看出，待测信号的测量和处理是由测试仪器在单独的导线中而不是在主导线中进行的。主线程调用CmtScheduleThreadPoolFunction函数来创建测试子线程和数据处理线程。在设计中，使用面向对象的设计思想将这两种线程控制方法封装在TestThread类和DataProcessThread类中。这两个类继承自CWinThread，并记录自己的消息事件函数以控制基础线程。同时，这也使主线程更易于进行子线程管理。图4-10显示了TestThread和DataProcessThread的类图。
图4-10 TestThread和DataProcessThread类图
函数Test_start和Data_start负责收集缓冲区中的数据。 函数的内部Buffer参数是float类型的数组。 Test_pause和Data_pause函数负责测试基础线程和数据处理线程的中断操作。 当Opt参数传递为TRUE时，基础线程暂停并通过FALSE继续测试。
当Test_stop和Data_stop函数离开测试时，两个基础线程停止并破坏基础线程句柄。Test_ Errmsg和Data_Errmsg函数负责在测试子线程和数据处理线程期间测试错误消息的提醒。
主线程和辅助线程之间的信息交互是通过自定义消息功能完成的。 宏定义的具体定义如下：
4.2.2缓冲区设计
在发送和接收测试系统中，当在模块或线程之间交换数据时，数据没有直接交互，但是由数据缓冲区实现。数据缓冲区可用于共享数据，这在此系统的多线程测试中尤其重要。数据收集线程将数据写入数据缓冲区，而数据处理线程从缓冲区中获取数据进行处理。在本文中，我们采用循环队列方法，遵循先进先出队列的原则，采用结构集，并维护两个指针，即主指针Head和尾指针。队列点，通过指针寻址来实现。访问数据。缓冲区的设计不能是无限的，因此有必要将缓冲区控制在限制之外。缓冲区的设计基于生产者－消费者模型。本文档中设计的缓冲区具有以下特征：
（1）在测试中，数据获取线程将从仪器读取的数据写入缓冲区，该缓冲区与生产者相同。数据处理线程从处理缓冲区中获取数据，这相当于使用者。
（2）缓冲区有溢出限制。 当缓冲区已满时，数据收集线程将等待该块，直到缓冲区有可用内存来存储数据为止。
（3）如果缓冲区中没有数据，则数据处理线程无法从缓冲区中提取数据并等待该块，直到缓冲区中有数据为止。 生产者-消费者在本文设计中使用的模型如图4-11所示，而中心是本文要设计的缓冲区。
图4-11生产者消费者模型图
使用生产者-消费者模型设计缓冲区在此系统中很有用，主要如下：
（1）在此系统中，缓冲区格式用于在测试过程中平衡数据生成速度和数据处理速度。 数据生成速度过快时，数据处理速度慢。 此时，可以对数据进行一定时间的处理，并连续写入数据，从而减小了两方之间的速度偏差。
（2）在多线程测试中，通过设计缓冲区和通过安全措施（例如环境中的安全队列，程序同时运行）来提高测试效率，数据收集线程将数据写入到 缓冲区数据处理线程可以从缓冲区读取数据，即读写操作。 这消除了等待数据被写入的需要，并执行了数据处理以提高测试效率。生产者－消费者模型中使用的缓冲区用于定义生产者和消费者。 在此系统中，生产者是数据收集的线程，将数据写入缓冲区，而使用者是数据处理的线程。 当缓冲区为空时，数据处理线程无法读取数据。 如果缓冲区已满，则数据收集线程无法写入数据。 缓冲区的具体实现如下：
（1）使用Windows平台下的线程同步技术定义两个消息事件和一个线程安全队列；
（2）将两个已定义的消息事件定义为一个事件，用于检查缓冲区是否为空，而另一个消息事件，用于检查缓冲区是否已满；（3）定义一个安全队列以同步数据线程，以防止脏读数据；
（4）使用结构矩阵设计队列，并定义两个函数指针* pr和} pw，并且用户指向修改后的Read（）和Write（）函数；
缓冲区在测试过程中起着重要作用。 缓冲区访问的具体设计流程如图4-12所示。
a) write方法 b) read方法
图4-12缓冲区的write和read方法实现流程图
4.2.3数据包拆分与重组设计
数据在通信模块中以数据包的形式执行。一个数据包内部包含数据帧的帧头，数据长度，校验和和帧起始。在发送和接收测试系统中，采用CAN总线通信或RS485通信，并且订单数据的长度大于1个字节，并且在系统中接收数据时一次只能发送一个字节的数据。因此，当数据命令通过通信板转发时，首先需要将数据从发送的数据包中拆分为软件实现，并等待直到发送一个数据帧，然后对数据进行重组。拆分重组过程如图4-13所示。
图4-13按字节拆分与重组流程图
拆包和重新组合的过程是在通信过程中以字节为单位传输数据的过程。在拆分和重组时，首先获取传输的数据包的长度，然后以字符串形式发送数据包，因此调用strlen（）。该函数检索数据包的长度。获得数据包的长度后，低字节将自动从低字节发送为字节。如图4-14所示，用于提取数据以及重组被测模块和计算机的CRC校验过程分为以下步骤：（1）在发送数据之前，清除缓冲区以防止先前的数据影响数据结果，并发送指令数据包。
（2）确定缓冲区中数据包的长度，并评估奇偶校验位所在的字节位置x + 1。 如果数据包长度> x字节，则从缓冲区读取x的每个字节的数据以进行处理。
（3）检查帧头数据是否有效。 如果无效，则丢弃接收到的数据并删除缓冲区中的数据。
（4）如果帧头数据有效，则继续从下一个字节读取数据，并以十六进制模式运行数据累加，直到读取CRC校验位并将其与CRC进行比较。 如果比较失败，则丢弃将被丢弃程序包，空缓冲区提示错误消息。
（5）删除帧头和帧尾，并处理和显示有效数据。
图4-14数据包CRC校验流程图
4.2.4数据报表与存储设计
1. 数据报表
在开发环境中，用户会收到一种简单的报告方法。 在系统软件开发中，为了实现用户可以直接打印报表数据的功能，开发平台使用ActiveX技术访问Excel。 在的实际环境编程中，必须加载两个必需的文件exception12000.fp和excelreport.pf才能成功工作。 图4-15显示了在下使用Excel执行报告的流程。
图4-15 Excel报表流程图
如图4-15所示，Excel主要分为不同的测试步骤，每个测试步骤都为下一个执行步骤做准备。
2. 数据存储
当用户需要保存测试数据以允许用户快速检索测试数据时，本文将使用Microsoft Access数据库进行存储。 Access数据库易于操作且规模较小，并且支持手动表构造和SQL语言构造。在访问数据库之前，必须完成一些必要的数据源设置。由于开发平台不直接支持数据库而完成安装后，将使用S QL Tookit工具来实现数据库访问。 SQL Tookit提供了大量的数据库支持功能。在本文中，我们主要使用以下功能。如表4-5所示。
表4-5本文所用到的主要数据库函数
数据存储在数据库中。首先，开发环境与数据库建立连接。然后执行其他一些操作。对 开发环境中使用的数据库的SQL Tookit访问包括以下基本步骤。（1）建立数据库之间的连接关系
必须先连接到数据库，然后才能访问数据库。 这是通过表4-5中的DBConnecct函数完成的。
（2）建立映射字段的关系建立数据库连接后，有必要在数据库中表的字段与代码中的变量之间建立分配关系，以便当用户通过面板输入或更改参数时，可以链接数据库。
（3）运行SQL语句
在数据库中，最常用的功能是查询和插入功能。 查询功能是通过在数据库表遍历上调用SELECT语句来实现的。 运行的功能是DB FetchNext。 插入是通过INSERT指令实现的。
（4）释放SQL资源
数据库访问结束后，释放数据库句柄，否则将浪费资源。 可用的资源由DBDeactivateSQL实现。
（5）断开数据库连接最后，系统资源被释放，与数据库断开连接并通过DBDisconnect函数实现。
4.3交互模块设计
4.3.1测试软件人机界面设计
交互式界面设计的质量决定了软件开发的成败。用户对软件的完整操作全部通过人机界面完成。因此，交互界面是计算机和用户完成信息交互的媒介。为了向用户提供友好的交互界面，设计必须遵循操作简单，布局合理和层次清晰的特征。在发送和接收模块的自动测试系统中，人机界面的设计可细分为以下几个方面：用户和系统管理，功能选择，参数设置以及测试结果的显示和存储。用户和系统管理是对用户和系统功能模块的一些管理操作。功能选择是用户如何告诉软件如何执行功能。参数设置告诉软件如何工作，结果显示和存储是用户的软反馈结果。发射测试软件的人机界面的设计结构如图4-16所示。
图4-16发射接收模块测试软件人机界面结构图
在人机交互设计中，合理友好的设计可以使用户体验更加完美。因此，在设计用于启动和接收测试的人机交互软件时，必须遵循设计原则。（1）面向用户
在初步设计或设计过程中，有必要与用户及时沟通，征求用户意见并及时发现问题。
（1）完善的功能软件设计的基础是功能必须完善，即用户可以通过人机界面完成所有测试要求。
（2）友好互动
软件设计的最终目标是交付给用户，因此友好的交互也很重要。 使用过程中易于理解，因此非专业操作人员也可以通过设计的人机界面完成测试。根据上面介绍的发送和接收模块测试软件的人机交互设计，众所周知，整个人机界面的工作流程可以通过人机界面的逻辑切换轻松描述。图4-17显示了整个HMI的工作流程。
图4-17人机界面工作流程图
如图4-17所示，首先运行软件以初始化软件界面。正常初始化接口后，将选择测试项目进行测试。在测试期间，用户可以选择控制测试过程，然后软件完成数据的处理和显示。该软件的主界面分为各种功能模块，例如自检系统，激励模块，功率放大器模块和接收器模块选择。用户选择了特定的功能模块后，用户进入功能界面，可以在其中执行测试项目选择和参数配置。配置完成后，可以选择执行模式进行测试，直到测试结束。
4.3.2测试过程动态实时显示设计
收发模块测试系统在测试过程中具有明显的数据处理功能。在多任务测试中，这是大量数据，并且计算很耗时。如今，当前流行的测量和控制软件更加人性化。该软件在交互设计中设计了一个快速的信息窗口，以提醒测试人员当前的测试情况和测试信息的处理。
另一方面，如果测试软件在交互方面不够友好，则测试人员将面临没有反馈的小组。即使测试系统执行正常测试，用户也无法确定系统是否有缺陷，并且用户无法控制测试的实际情况（例如测试的进度），也不知道测试何时结束。因此，就软件交互设计而言，有必要为用户提供可以长期保持稳定的界面，并及时提供反馈测试信息。自动测试动态实时显示反馈界面如图4-18所示。
图4-18自动测试动态实时显示
在动态实时显示设计中，测试过程的动态显示使用LED照明和进度条。 LED循环照明和进度条用于为用户提供直观的显示和信息反馈。
为了达到实时显示的要求，必须保证主线程和辅助线程之间的实时通信。常用的方法使用共享内存，该内存不够灵活，无法引起资源共享冲突。基于此，本文使用消息传递机制来实现主线程和辅助线程之间的实时通信。消息机制有两种方法，这两种方法在信息传递方面几乎没有区别。第一种方法是使用Windows平台下提供的PostThreadMessage（hWnd，WM_USER_MESSAGE，wParam，0）发送消息。另一种方法是在开发环境中使用InstallWinMsgCallback函数（panelHandle，WM_USER_MESSAGE，MsgCallback，VAL_MODE_IN_QUEUE，NULL，（int}）和hwnd。本文在设计中使用了两种设计组合。首先，使用自定义消息将消息发送到主线程，以通知主线程需要实时刷新接口。使用宏定义#Define MESSAGEFROMTHREAD（WM_USER_MESSAGE + 1000），当主线程收到消息WM_ USER_ MESSAGE时，它将调用MsgCallback函数，确定MsgCallback函数传递的消息的数据类型，并调用刷新函数进行刷新实时界面。通过调用SetCtrlVal函数刷新接口上的测试数据。另外，系统中的测试项目参数包括从开始频率到结束频率的多个测试频率点。进度条的使用使用户可以直观地了解整个测试的进度，进度条的使用主要是渐进式的。 提供以下功能：
进度条的进度与测试的进度相对应，并以百分比显示。测试子例程在Windows下调用GetTickCount（）API函数，以获取程序的开始时间和到达每个频率点的时间。两者之间的差异与总时间之间的比率是整个系统的进度，即进度条的百分比。实现过程是定义一个节点结构。内部成员变量记录每个测试频率的测试状态。在初始测试状态下，所有成员变量的初始化值均为0。当测试某个频率点的参数时，将立即更新它们。频率点状态变量的值的动态过程流程图如图4-19所示。
图4-19动态实时显示流程图
4.4系统管理模块设计
4.4.1用户管理设计
启动测试软件旨在区分每个用户的测试，因此包括用户管理。用户管理包括用户角色权限的转换和一些用户信息管理。用户权限主要是用户区分管理员用户和普通用户。作为管理员，用户有权执行测试并管理其他用户信息，而作为普通用户，仅执行执行测试的权限，并且用户信息无权工作。为了实现智能用户管理，使用数据库存储所有信息。可以使用下提供的S QL Tookit来访问数据库文件。系统将用户的权限分为两种：一种是管理员权限，另一种是普通用户的权限。管理员可以管理用户和普通用户的信息并可以对其进行测试。普通用户只能测试。权限关系如表4-6所示。
表4-6权限关系
用户管理模块的主要功能是对用户实施管理操作，包括添加用户信息，删除用户信息和更改用户信息。图4-20显示了特定的用户管理编辑过程。
图4-20用户管理工作流程图
如图4-20所示，用户管理工作流程显示，当管理员将新用户添加到普通用户时，管理员首先确定添加的用户是否存在。 如果不存在，则将新行添加到用户表。 然后在密码字段的内容中输入新用户设置的密码。 当用户删除用户操作时，用户输入要删除的用户名，并在用户表中滚动浏览用户名字段，名称和密码。 如果匹配失败，则必须更改用户名和密码，系统将询问您删除的用户不存在。 如果匹配成功，则在更改用户信息时，删除的用户将以相同的方式浏览用户表的用户名字段和密码字段，并且如果两者都匹配，则进行调整。 完成所有操作后，单击“保存”并关闭数据库连接。
4.4.2仪器自检设计
在测试之前，发送和接收软件必须检查每个仪器的连接状态，以确定是否可以测试或正确连接仪器。否则检查错误。仪器自检过程如图4-21所示。
图4-21仪器自检流程图
仪器的控制由VISA库功能控制。因此，当仪器执行自检时，必须打开VISA资源管理窗口以从端口获取仪器资源，以获取仪器的连接地址。根据仪器的地址信息，可以获得仪器的操作手柄，并且可以通过操作仪器的手柄来控制相应的仪器。通过仪器地址发送相应的命令，以检查仪器的连接状态。如果连接状态完好，则自检成功，否则自检失败，并依次执行仪器的其余自检，直到所有仪器完成连接检测为止。
4.5主要测试任务模块设计
测试系统信号分析软件工具具有开放的界面，用于在软件与外部设备之间进行数据和文件通信。 接口模块分为GPIB接口和数据文件接口。 GPIB接口的主要任务是完成软件与仪器的耦合，并且控制仪器会生成要分析的信号。 数据库文件接口的主要任务是将获取的信号数据导入计算机信号缓冲区信号分析。
4.5.1激励模块设计
1. 激励模块输出电平谐杂波测试流程设计
在测试系统中，激励源施加的信号通常是周期函数。根据傅立叶原理，可以将周期函数解析并扩展为一个常数，并且具有相同周期的正弦和余弦函数之和。从周期为T的函数开始，傅里叶级数表示为：
在发射接收模块中，一个信号往往满足上述公式描述的情况，但由于周期信号经过非线性负载会产生谐波，由公式可知a0为常量， 为n次谐波，它的频率随着。的变化而改变。an为n次谐波的幅值。当n=1时， 是基波分量的表达式。当n为其他值时，这会影响基本信号的采集。在发射和接收模块测试系统中，用户想要获得的有用信号量是基本成分，因此可以抑制谐波对基波的影响。谐波图如图3-4所示。
图3-4杂谐波示意图
该系统中的谐波测试针对二次谐波。假设激励模块的工作频率为f0，基波幅度为A0，最大杂波分量为A，二次谐波分量为A0。
谐波抑制是Ax。因此，杂波抑制公式和谐波抑制公式可以表示为：
为了减少杂波和谐波对基波的影响，有必要抑制杂波和谐波。当Az和A的指标大于用户提供的指标时，确定发射信号合格，并且还表明刺激模块符合该指标测试的要求。
测试电流已经实现。在完成励磁模块输出电平和谐波噪声抑制测试之后，在正常连接所需的仪器和硬件设备之后，用户可以选择励磁模块输出信号的异谐波抑制测试并完成测试参数配置。此时，将根据用户设置的过程完成测试。测试过程如图3-5所示。
图3-5激励模块输出电平及杂谐波测试流程图
测试流程描述:①首先打开模块和要测试的仪器，包括仪器的首次测试操作。可编程电源为要测试的模块提供28V和SV DC电源。使用矩阵开关选择要测试的仪器的通道选择；②使用计算机软件控制CAN和串行端口，以设置要通过适配器发送到被测模块的连续波控制信号，以使被测模块在连续波状态下工作，工作频率为f0；③通过计算机软件控制频谱仪的中心频率为f0，读取输出电平;④设置频谱分析仪的扫频宽度，并利用扫频函数获得最大杂波幅度A，此时获得杂波抑制值。⑤将频谱分析仪中心频率的谐波幅度A读取为2f0，此时可以得到谐波抑制值。⑥测试数据处理，包括测试数据的存储和显示。
2. 激励模块输出脉冲特性测试流程设计
脉冲的最重要特征是波形，幅度，宽度和重复频率。如图3-6所示，这是一个典型的脉冲波形。在该测试系统中，仅测试了脉冲上升时间，脉冲下降时间和脉冲宽度。
图3-6典型脉冲波形图
如图3-6所示，假设采样周期为T，图中六个点1、2、3、4、5和6的位置分别称为firstpos 10，firstpos90，secpos90，secpos 10，firstpos50 ，secpos50分别。接下来，可以通过描述获得脉冲特性参数的计算公式。
脉冲上升时间：是指从脉冲上升期间的振幅的10％到脉冲振幅的90％（即图中的tr）经过的时间。
脉冲下降时间是指从脉冲下降期间的振幅的90％到脉冲振幅的10％（即图中的tf）经过的时间。
脉冲宽度指的是50％脉冲幅度和下降沿到50％脉冲幅度之间的时间间隔，即图中的 。
测试流程已实现。执行励磁模块的脉冲特性测试后，在确认所需的仪器和硬件设备已正常连接后，用户选择励磁模块的脉冲特性测试并完成测试参数配置。此时，将根据用户设置的过程完成测试。测试过程如图3-7所示。
图3-7激励模块输出脉冲特性测试流程
测试流程描述:①首先打开模块和要测试的仪器，包括仪器的首次测试操作。可编程电源为要测试的模块提供28V和SV DC电源。使用矩阵开关选择要测试的仪器的通道选择；②使用计算机软件控制CAN和串行端口，以设置要通过适配器发送到被测模块的脉冲控制信号，以使被测模块以脉冲状态运行；③使用计算机软件设置信号源。频率，功率和参考时钟输出，以便信号源输出脉冲调制信号④使用计算机软件来设置示波器的时基，垂直标度和其他参数；⑤执行测试时，示波器读取脉冲特性的测量值。⑥测试数据处理，包括测试数据的存储，显示等。
4.5.2功放模块设计
在功率放大器模块发射功率测试期间，在验证所需的仪器和硬件设备正确连接后，用户选择功率放大器模块发射功率测试并完成测试参数配置。此时，已经根据用户设置的过程完成了测试，测试流程如图3-8所示。
图3-8功放模块发射功率测试
测试流程描述:①首先打开模块和要测试的仪器，包括仪器的首次测试操作。可编程电源为要测试的模块提供28V和SV DC电源。使用矩阵开关选择要测试的仪器的通道选择；②使用计算机软件控制CAN和串行端口，以设置要通过适配器发送到被测模块的脉冲控制信号，以使被测模块以脉冲状态运行；③使用计算机软件设置信号源。频率，功率和参考时钟输出使得信号源输出脉冲调制信号④使用计算机软件来设置参数，例如峰值功率计的时基和垂直比；⑤执行测试，峰值功率计读取发射功率值。⑥测试数据处理，包括测试数据的存储，显示等。
4.5.3 接收模块设计
1. 接收模块抗混叠测试流程设计
在发送和接收测试系统中执行动态信号测试时，将执行必要的抗混叠处理。如气味采样计数中所述，当连续信号离散时，采样信号的频率至少是模拟信号频率的两倍。否则，一些高频信号会混入低频信号段中，从而使重构信号失真，这当然不是预期的结果。
滤波器可以对用户设定频率以外的信号进行滤波，以获得用户期望的频带信号。在发射和接收模块的抗混叠测试中，该滤波器是低通滤波器，即，用滤波器对混乱进行滤波以获得有用的信号。图3-9显示了滤波器的矩形系数。
图3-9滤波器矩形系数示意图
在图3-9中，理想滤波器必须完全抑制通带以外的频谱分量，因此理想滤波器的频率响应曲线为矩形，但实际上不存在理想滤波器，频率响应曲线和矩形存在差异很大，并且该差异用矩形系数描述。矩形系数，也称为滤波器系数，描述了截止频率附近滤波器响应曲线变化的陡度，其值为滤波器的幅度特性与-60 dB和-3 dB之比。带宽。过滤系数越小，选择性越好。
当系统执行抗混叠测试时，可通过调节信号源的频率来获得滤波系数（矩形系数），以使输出增益改变并且带宽反转。使用两个信号输入相同的信号，然后固定信号源的一个输出频率，然后将另一个信号源的输出频率调整为分别向右移动。当频谱分析仪分别读取两个3dB和60dB的通道时，偏移量为。3dB记录为B3：和B3R偏移量记录为60dB，分别为B60 L：和B60R。这导致带宽为3 dB，带宽为60分贝。
设定选择性用S表示，抗混叠测试中滤波器选择性为
在测试过程中，用户在执行接收模块的抗混叠测试后，选择接收模块的抗混叠测试，以确保正确连接所需的仪器和硬件设备。完成测试用例的参数配置。此时，已经根据用户设置的过程完成了测试。测试过程如图3-10所示。
测试流程描述:①首先打开模块和要测试的仪器，包括仪器的首次测试操作。可编程电源为要测试的模块提供28V和SV DC电源。使用矩阵开关选择要测试的仪器的通道选择；②使用计算机软件控制CAN和串口设置被测模块的工作状态，工作频率和接收带宽；③通过计算机软件设置信号源E8257D和5182B的输出值和输出频率。将频谱分析仪的S PAN设置为f0 ;④信号通过测试模块到达频谱分析仪进行测试。此时，频谱分析仪测量两个信号的频谱，并将信号源5182B的输出频率调整到中心频率的左侧，直到两个信号的频谱相差3 dB。记录左偏移频率：并再次调整5182B的输出频率使其相对居中。频率向右偏移，直到两个信号的频谱相差3 dB，并记录了正确的偏移频率。此时，从公式（3-7）获得3 dB的带宽。同样，使用相同的测试方法可获得60 dB的带宽。从等式（3-9）可以知道收发测试系统的抗混叠测试中的滤波器选择性。
图3-10接收模块抗混叠测试流程图
2. 接收模块通道延时测试流程设计
在此系统中，通道延迟是指从接收模块输入的信号和输出信号之间的时间间隔。在发送和接收测试系统中，将输入信号发送到接收模块以进行一系列处理，然后执行，并执行诸如增益，滤波等信号处理过程。在接收模块的内部电路中，信号的处理需要一定的时间。有许多方法可以测量延迟。本文结合实际项目采用了波形测量的方法。波形测量的方法可以进一步分为连续波和脉冲测量两种方法，但是由于连续波通常是周期性的，因此具有可重复性。这使得不可能在多个周期上读取延迟变化，从而使延迟模糊。但是，脉冲测量方法可以有效地防止该问题。信号源生成脉冲信号并通过被测模块后，可以通过使用示波器分析输出的波形来测量被测模块的通道延迟。
在测试过程中，在执行接收器模块的通道延迟测试之后，在检查所需的仪器和硬件设备是否正确连接之后，用户选择接收模块的通道延迟测试。完成测试用例参数配置。此时，已经根据用户设置的过程完成了测试。测试过程如图3-11所示。
图3-11接收模块通道延时测试流程
测试流程描述:①首先打开模块和要测试的仪器，包括仪器的首次测试操作。可编程电源为要测试的模块提供28V和SV DC电源。使用矩阵开关选择要测试的仪器的通道选择；②使用计算机软件控制CAN和串行端口，以设置要通过适配器发送到被测模块的脉冲信号，以使被测模块在脉冲位置工作，工作频率为f0 ;③通过计算机软件控制信号源向被测模块输出一定频率的信号，并同时输出同步信号；④通过软件设置示波器的时基，输出幅度，通道1和通道2的上升沿触发；⑤示波器读取要同步的同步信号。通过测试模块后，输出信号的第一个上升沿之间的时间差。⑥测试数据处理，包括测试数据的存储，显示等。
3. 接收模块噪声系数测试流程设计
噪声系数是RF系统中的常用参数。它用于显示RF放大器，混频器等的噪声，并广泛用作无线电接收器模块设计中的重要参数。此参数的测试与发送和接收模块的接收器有关。噪声系数通常用于描述噪声很大的系统的品质因数。因此，将噪声系数降低到最小可以减少噪声对系统的影响。在测试和接收测试系统中，过多的噪声会严重影响整个系统的工作。噪声系数的定义非常简单。系统的噪声因子是系统输入信号的信噪比除以系统输出信号的信噪比：
其中F是信噪比，Si是输入信号的功率，Ni是输出信号的功率，Ni是输入噪声功率，No是输出噪声功率。
噪声因子以分贝（dB）表示，这是噪声系数。噪声系数的显示为：
这里的NF就是噪声系数，降低噪声系数，对整个系统的信号干扰就可以降低，从而保障系统的稳定工作。
该系统噪声测试的测试精度为±1dB，噪声计N8975A的测量不确定度<0.05dB，符合测试要求。有三种测量该设备的模式：上变频，下变频和系统下变频。前两个是可以由测试对象本身转换的设备，第三个模式是在测试阶段将测试对象向下转换的设备。接收器是下变频对象，因此请选择下变频模式。噪声计N8975A在此模式下具有可变的本地振荡器和固定的中频，固定的本地振荡器和可变的中频模式。区别在于，第一个是由频率确定的噪声计，扫描本地振荡器，最后一个是由本地振荡器确定并扫描噪声计的本地频率。由于接收器的中心频率是固定的，并且在测试期间必须更改接收器的工作频率，因此下变频器模式用于固定IF可变本地振荡器模式。
测试流程，在执行接收器模块的噪声测试之后，在检查所需的仪器和硬件设备是否正确连接之后，用户选择接收模块的噪声测试。测试用例的参数配置已完成。此时，已经根据用户设置的过程完成了测试。测试过程如图3-12所示。
图3-12接收模块噪声系数测试流程
测试流程描述:①首先打开被测模块和仪器，包括仪器的初始操作，可编程电源为被测模块提供28V和SV DC。②使用计算机软件控制CAN和串行端口以通过适配器设置连续信号。传输到被测模块，使被测模块工作在连续波状态，设置输出信号的频率和接收带宽；③设置声级计的工作模式，开始频率和结束频率。然后输出信号，噪声信号的一条路径通过适配器到达要测试的模块，另一条信号输入到噪声计以使噪声计归零。④被测模块的输出信号被阻尼器通过被测模块的输出衰减，然后被发送到噪声计。声级计测量并读取声级。⑤测试数据的处理，包括测试数据的存储，显示等。
4.6信号分析软件接口设计
测试系统信号分析软件工具具有开放的界面，用于在软件与外部设备之间进行数据和文件通信。接口模块分为GPIB接口和数据文件接口。 GPIB接口的主要任务是完成软件与仪器的耦合，并且控制仪器会生成要分析的信号。数据库文件接口的主要任务是将获取的信号数据导入计算机信号缓冲区信号分析。
4.6.1 GPIB接口
通过GPIB接口实现对待测信号的采集。 GPIB接口控制仪器生成要分析的信号，然后通过过程控制命令读取信号数据。工作流程如图4-11所示。
图4-11待分析信号产生过程
从图中可以看出，如图4-11所示，首先根据接口的信号分析软件（即IO连接向导）的要求来设计和添加设备。 IO连接向导使操作GPIB仪器变得容易，所有这些都通过用户界面中的列表显示。成功连接仪器后，您必须编写程序控制命令来对其进行控制。该系统信号分析软件所涉及的程序控制参数主要包括采样时间，采样长度，中心频率，中心频率带宽等。表4-2中显示了所使用的特定程序控制命令：
表4-2程控命令表
在库中实现了GPIB仪器的控制。实现接口编程的步骤如下：
1）打开连接的设备并设置属性；
2）通过过程控制命令设置仪器系统的相关参数；
3）检测状态。
通过以上分析，GPIB接口编程流程如图4-12所示。
图4-12 GPIB接口编程流程图
4.6.2通信子模块简介
在执行测试过程中，测试软件最重要的部分是对要测试的模块的控制，并且计算机无法与要测试的模块直接通信。为了完成计算机和要测试的模块之间的通信，必须测试通信接口。被测模块与计算机之间的连接电气原理图由计算机总线完成。如图3-13所示。
图3-13被测模块测试电气连接示图
被测模块的控制主要有两种类型：通信控制和离散控制。有两种用于通信控制的总线模式：CAN总线和I / O串行总线。离散控制也有两种主要控制模式：RS485定时输出控制和接地/开路离散控制。根据主板，有CAN卡，多端口卡和离散I / O卡。它们最重要的作用如表3-1所示：
表3-1 3种通信板卡的控制对象及作用
4.6.3被测模块状态测试流程设计
在发射接收模块测试系统中，在对被测模块进行参数测试之前，需要对被测模块的状态进行检测，即模块自检。状态测试主要用来完成对被测对象的自身的检测，这样可以区分测试过程出现故障时，是测试系统软件的故障还是被测模块的故障。整个自检过程采用CAN总线板卡来完成，通过CAN总线板卡向被测模块发送自检指令，指令经过被测模块被解析，进行状态反馈，通过状态返回的数据与用户提供的数据进行对比，判断被测模块的工作状态设置是否成功。被测模块状态测试流程图如图3-14所示。
图3-14被测模块工作状态测试流程图
4.6.4总线接口测试流程设计
在收发模块的测试系统中，总线接口测试主要包括CAN总线接口和串行总线接口测试。
CAN总线接口测试流程设计
CAN总线是用于实时应用的串行通信协议总线。发送消息时，CAN 2.0B协议版本有两种不同的帧格式。不同之处在于，标识字段的长度不同并且包含11。位标识帧称为标准帧，而29位标识帧称为扩展帧[[25]。当用于自动测试发送和接收模块的软件与被测试的模块通信时，本文讨论的PCI 7841卡使用带有29位标识的扩展帧。
通过发送和接收测试软件将CAN总线接口测试发送到被测模块，并将模块数据信息发回以与被测模块通信，以在测试过程中实现操作模式设置。然后使用被测仪器和输出反馈信息检查被测模块是否处于设定的工作状态。在测试期间，系统调用CAN总线接口测试功能，并读取配置文件中的输入参数字段以完成参数配置。这时，程序解析CAN数据帧的内容，将其发送到要测试的模块，然后读取从站。验证模型返回的信息以验证通信是否正常。 CAN总线接口测试过程如图3-15所示。
图3-15CAN总线接口测试流程图
下面是对CAN总线接口测试中涉及到的函数介绍。主要包括函数功能、返回值类型、函数参数等。
(1)intCANOpenDriver(int card,int port);
函数功能:打开串口卡，完成初始化。
(2) intCANConfigPort(int handle,PORT_STRUCT }ptrStruct);
函数功能:配置PCI 7841卡端口
(3)intCANSendMsg(int handle, CAN_PACKET}packet);
函数功能:发送数据包到端口
(4) intCANRcvMsg(int handle,CAN_ PACKET}packet);
函数功能:从端口接收数据
以端口配置接口功能为例，添加当前代码，说明如何在CAN总线接口测试中对端口配置进行编程。循环模式用于配置3个卡的6个端口，然后进行模式选择，波特率设置，掩码代码和接收代码设置。这里的接收代码包括编程实现。这里没有给出具体的代码。设置完成后，将调用CanConfigPort（）函数进行配置。如果配置失败，则返回值为-1，成功返回值为0。具体的键码如下
串行总线接口测试流程设计
485总线使用半双工操作模式来支持多点数据通信。在本文中，485通信主要应用于发送和接收模块的频率点的参数点，有两种类型的同步串行通信和异步串行通信。系统的异步串行总线用于激励模块与接收模块1之间的通信，同步串行总线用于激励模块与接收模块2之间的通信。
帧的正确485数据包括开始帧，数据类型，数据长度，数据内容，CRC校验和帧结束。每个字节之间有一个停止位间隔，停止位无效。表3-2列出了485协议的封装格式。
表3-2 485协议的封装格式
（1）帧开始
485通信的一个数据帧以一个字节开始，并且始终为十六进制值OX7Eo
（2）数据类型
每个测试模块的每种指令类型都有一个指令号。借助该指令类型标签，可以知道框架的哪个指令特定于要测试的模块的哪个功能。指令的类型为：激励模块的频率设置类，工作模式设置类，返回信息类，接收模块的频率设置类，工作模式设置类，回程信息类和AGC控制类。 （3）数据长度数据长度是指一个数据帧的字节数，该帧的开始和结束除外。
（4）数据内容
具体确定要测试的模块的内容。它包括一个特定的频率值，一个特定的操作模式设置值以及返回的那组信息命令和AGC增益控制值。
（5）CRC校验
CRC校验数据包括：数据类型，数据长度和数据内容，具有两个字节。
（6）帧尾
一个用于485通信的数据帧以1字节结尾，始终为十六进制值OX7Eo
使用485总线通信的最终目标是使用485协议实现指令的传输并设置测试系统的频率点。以下是对串行总线控制接口的原型功能的说明，并对每个功能接口的功能进行了介绍。所有函数接口的返回值均为int类型，形式参数为要设置的值。
函数功能:读取函数，每次为一个字节
在系统通信过程中，被测模块与主机之间的通信主要是使用板来完成数据的传输和接收以及完成要测量的频率点的设置。 总线接口测试过程是验证每个功能的过程。 首先，评估板号和端口号的配置。 如果配置成功，则发送数据包。 首先评估缓冲区，缓冲区为空。 编写要发送到缓冲区的指令，然后调用发送指令进行发送。 由于此系统中的指令为7字节或8字节，因此每次传输只能发送一个字节。 因此，有必要评估是否正在发送数据。 完成后，将调用read函数以读取返回消息和期望值。 如图3-16所示，总线接口测试串行总线通信的电流。
图3-16串行总线接口测试流程
5 T/R组件测试系统的测试及分析
5.1用户登录及管理验证
验证软件功能是确保软件质量的重要组成部分。 功能验证主要是调试和验证要测试的软件要实现的基本功能。 在启动和接收测试系统软件中，实现了用户管理，仪器自检，自动系统测试，测试结果分析，系统通信，数据报告和多线程测试效率验证。 通过调试软件，该软件在整个验证过程中似乎有问题。 用户管理是安全访问软件的保证。 测试人员从计算机启动测试软件，第一个条目是系统的登录界面，并且测试人员可以使用不同的身份执行登录验证。 发送和接收测试系统中的登录界面如图5-2所示。
图5-2用户登录验证
系统软件使用数据库存储用户名和密码。 当用户在用户名和密码管理中输入用户名和密码并登录时，系统将通过后台数据库的用户表进行登录协议和授权验证。 如果验证成功，请进入系统，否则将提示用户登录。
用户管理是对用户信息的管理。 添加新用户，删除用户信息并更改用户信息是很常见的。 用户信息的管理意味着对后端数据库的管理。 普通用户只能使用自己的信息，而管理员可以管理普通用户及其信息。 用户管理如图5-3所示。
图5-3用户管理验证
5.2系统功能测试
5.2.1软件自动测试验证
仪器自检是测试的条件。 自动测试系统中共享10种测试仪器以进行发送和接收。 进行仪器自检时，用户可以通过控制界面选择用户的自检。 此时，系统调用自检接口功能，并且该接口功能可以通过VISA库功能发送命令。 查找每个仪器的网络地址，并根据该网络地址评估连接状态。 在自检期间，将显示仪器的网络地址，连接状态和型号。 如图5-4所示。
图5-4仪器自检验证
软件设计的目的是实现测试对象的自动化测试。 在本文中，我们设计了10种LED灯循环模式和连续循环测试。 直到测试结束。 如图5-7所示。
图5-7软件进行自动测试验证
这种情况是在5-7的测试过程中做出的。 测试进度允许实时显示测试项目的进度，以直观地显示测试系统的用户不仅可以知道系统是否有故障，还可以知道在哪里进行测试。 该测试是检查测试是否与被测仪器同步的示例。 如图5-8所示，输出电平和谐波噪声被激发。
图5-8激励输出电平及谐杂波测试示意图
图5-8激励电平和谐波检测的示意图图5-7和图5-8是同时执行谐波测试的软件界面和测试仪器的示意图。 软件操作员界面和仪器操作是同时执行的，并且没有手动干预过程，表明该软件执行了正常的自动测试状况良好。
5.2.2 信号分析软件功能测试
测试信号分析软件的过程是通过让软件程序处理所选数据，然后检查运行结果是否与预期结果一致，来评估软件的准确性和可靠性。信号分析软件的测试用例首先设计用于测试信号分析软件。 测试系统中的信号分析软件由不同类型的调制信号组成，因此在测试系统中选择了典型的线性调频信号。 根据选择的测试用例设置生成信号的相关参数，使用参数模拟生成所需的测试信号数据，并将测试数据输入信号分析软件中执行以获取测量结果。 最后，将测试案例信号的参数与测试结果进行比较，以验证测试结果的准确性。 信号分析软件的测试流程如图5-7所示。
图5-7信号分析软件工具测试流程
为有效验证线性调频信号可靠性，
为了有效验证线性调频信号的可靠性，根据测试用例设置的参数，生成待分析的线性调频信号，信号脉冲数为N = 4，脉冲周期为pri = 40us，脉冲宽度为20us，采样率为fs = 50MHz ，带宽为B = 20 MHz，信噪比为SNR。 = 20dB。 信号通过信号分析软件后，时域包络和时域分析结果如图5-8所示：
图5-8信号包络及时域分析结果
时域参数测量结果如表5-3所示。
表5-3信号时域参数测试结果
该测试用例信号的频谱图如图5-9所示。
图5-9信号频谱图
该测试用例信号的时频曲线及分析结果如图5-10所示。
图5-10信号时频曲线及时频分析结果
表5-4信号时频分析结果
通过分析将以上测量结果与测试用例中所设置的参数进行对比，可发现所测用例信号的脉冲周期、宽度及带宽等参数的相对误差都在允许范围内，即该信号分析软件工具能满足基本的测试需求。
5.2.3数据显示与报表验证
验证测试任务完成后，一方面可以在用户面板上显示测试结果； 另一方面，测试数据可以在Excel报告中生成并打印，以便测试人员可以查看和打印。 以发射波形的特性测试为例。 测试完成后，可以通过用户界面查看测试结果，如图5-4所示。
图5-4测试结果显示界面 图5-5测试结果查询及报表生成界面
测试完成后，您可以通过图5-5中的界面请求测试结果，然后生成Excel数据报告。 生成的发射波形测试记录报告如图5-6所示。 与图5-4和图5-6相比，可以看到Excel报告的格式与用户界面输出数据的格式一致，从而达到了预期的目的。
图5-6发射波形测试数据Excel报表
5.2.4 测试结果验证
该系统涉及太多测试项目，因此选择代表性的测试结果进行验证。 表5-1显示了激励模块的输出电平和谐波杂波测试以及表5-2中的激励模块的脉冲特性测试结果。
表5-1连续波状态下的输出电平及谐杂波测试结果表
表5-2激励模块脉冲特性测试结果表
表5-1显示，在连续波模式下，激励模块要求每个测试频率的输出幅度为-2.SdB} 1.5 dB，降噪60 dB，谐波抑制40 dB。 带有测试结果的表表明，五个测试频率点的测试结果均符合要求。 如表5-2所示，进行脉冲特性测试6.4us 0.1us，上升沿0.1us，下降沿0.1us以及测试结果的所有频率点时的脉冲宽度均满足要求。
5.2.5 总线通信接口验证
CAN总线卡的主要通信功能是与测试系统中的激励模块1，接收模块2和功率放大器模块进行通信，并且通过相应的命令来设置操作模式。 验证通信成功的最重要原因是卡发送指令并将用户返回的数据与用户返回的数据进行比较。 如果返回的数据与用户指定的数据相同，则通信成功，否则通信失败。 验证如图5-9所示。
图5-9CAN总线板卡通信验证
验证如图5-9所示，功率放大器模块2的TACAN用于验证。此时，波特率设置为500 Kbps，选择29位扩展帧模式，PCI卡号选择1号卡，端口号选择端口0。帧ID和命令如下所示。数字。通过测试模块后，发送的数据为77 03 01，返回的数据为390301，该数据与用户提供的作业数据相同，因此通信成功。
多串口卡通信的主要功能与测试系统中的励磁测试模块1，接收测试模块2和功率放大器模块进行通信，并通过以下方式进行频率设置，工作模式设置，状态返回，AGC检查相应的命令。 。验证通信成功的最重要原因是卡发送指令。因此，验证使用逻辑分析器记录传输的数据指令以进行比较。当电路板通过电路板时，运输说明会通过逻辑分析仪将数据与逻辑分析仪进行比较。如果数据相同，则通信成功。图5-10显示了串行端口的快速调试界面。
图5-10高速串口卡通信验证
以下是逻辑分析仪通过快速串行卡发送的一组正确指令。 发送的命令为7E580628006010F5，逻辑分析仪捕获的数据如图5-11所示。
图5-11指令7E580628006010F5的逻辑分析
可以看出，通过逻辑分析仪的指令与通过软件面板发送的指令是一致的，因此快速串行卡可以确保与被测模块的通信没有错误。
6 总结及展望
6.1 总结
基于收发模块测试系统的发展，本文主要介绍收发模块测试系统的数据管理和信号分析软件工具设计。数据管理包括测试系统中的数据信息安全管理，测试过程信息管理和测试结果管理。用于启动和接收测试系统的软件已在开发平台下开发。最重要的功能是用被测仪器完成被测模块的测试。该系统软件在开发过程中考虑了系统的简单维护，并采用了分层结构，合理的层次结构和清晰的模块功能的模块化设计。本文期望完成开发任务，软件的基本功能和稳定的运行。在软件开发项目中，预期结果如下：
（1）本文设计软件子模块。每个模块的功能清晰，系统可配置且易于维护。同时，完成了最重要的测试任务的测试，并说明了测试过程。
（2）确保主机软件和要测试的模块之间的通信。通过软件代码发送指令，分析通信板协议，数据解析格式，并为整个测试设置模式和频点设置。（3）提高了系统测试的效率，并确保了测试数据的安全。本文使用多线程技术来设计自动测试系统软件，以解决整个测试过程中线程之间的数据传输和同步问题。
6.2 展望
整个测试系统的测试策略在功能上满足了测试要求。与手动测量相比，测量时间缩短了，但是存在一些缺陷，例如测试策略的可扩展性。该测试策略的实施是针对特定类型雷达的测试项目设计的。如果更换了测试模型，则必须相应更改测试策略中的相应通信程序。同时，可以根据测试人员的测试经验重新优化测试策略，并且可以更快地搜索最有利或最差的测量输出点（例如中频抑制和抗混叠测试项目）。信号分析软件的界面设计相对简单，无法在卡上完成相关的操作。例如，地图不实现标签关联，波形放大率和缩小率不协调等。仍然需要波形表示的后续改进。
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