基于LabVIEW的车载通信设备的自动测试和数据库处理系统的研究

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【摘要】针对车载移动通信系统的电磁兼容测试等问题，文中提出了基于labview的车载通信设备的自动测试和数据库处理系统，该系统可以完整实现通信系统的电磁兼容自动化测试，而且操作简便，使用灵活。

【关键词】LabVIEW；车载移动通信系统；电磁兼容性；自动测试系统；数据库

一、引言

随着市场的新需求和国防事业的发展，车载移动通信系统的集成度越来越复杂，尤其是初级战术互联网和战术互联网的提出和应用，为车载移动通信系统的发展提供了广阔的应用前景。为此，对车载移动通信设备的测试和数据处理提出了更高的要求。本文针对车载通信设备的自动测试和数据库处理系统进行研究，主要内容是通信系统的电磁兼容测试，包括对频谱仪、分析仪等各种测试仪器的测试参数的自动设置以及对测试数据进行分析、处理、显示、存储等。

二、简介

随着电子技术的飞速发展，电子系统的集成度和可靠性要求不断提高，系统内设备数量急速增多，工作频段不断扩展，各设备间的干扰也越来越严重，要使得系统中的多种设备正常工作，对系统设备的自动化测试和数据处理越来越受到关注。例如，在电磁兼容性的研究中，为了评估系统的电磁兼容性，主要方法是电磁兼容测试，通过对系统测试的结果进行分析就可以得出电磁兼容性的结论。也就是说对电子系统电磁兼容性的评估，主要依赖于对系统的测试结果进行有效的分析。然而，采用人工的方法对频谱等分析仪器进行操作并将让测试人员对测试的数据结果进行后期计算、分析和整理，操作烦琐、自动化程度低。

基于LabVIEW的车载移动通信设备的自动测试和数据库处理系统，是基于NI GPIB卡计算机自动测试分析系统，与传统的测试系统相比具有性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成功能等特点，是一种可以由用户自定义的基于PC技术的测试和测量解决方案。自动测试系统的开发离不开功能强大的编程工具，选择卓越的开发平台可以减少测试系统软件编制的难度，缩短系统开发周期。LabVIEW是一种开发虚拟仪器的理想平台，因为它为用户提供了一个简单易用的程序开发环境，是特别考虑了开发工程师的需要而专门设计的。LabVIEW提供的强大功能让用户可以非常方便地连接各种各样的硬件产品和其它软件产品。

三、系统架构

1.测试系统的硬件组成

对测试仪器的自动控制、操作以及对测试数据的自动分析处理，主要是计算机与仪器间的通信。自动测试系统的硬件部分主要由测控计算机、测试仪器如频谱仪、GPIB接口卡等组成。系统硬件组成如图1所示，测控计算机和频谱仪由GPIB接口卡连接通过GPIB总线完成通信和数据交换。根据测试项目的不同，测试仪器如频谱仪后端所连接的各种设备有所不同。本系统适用于测量各种电子、电气设备是否符合标准规范的要求，可用于通信设备各种项目的自动化测试。

2.测试系统的软件控制流程

在自动测试系统中，软件的设计包括以下几个部分：

（1）测试软件由数据采集、数据后处理和对数据的库操作三个模块组成；

（2）采取快捷便利的参数设置，包括测试标准的选择，测试配置的提示，测试参数的设置；

（3）依据测试要求，频谱仪的参数可以通过计算机控制变化；

（4）完整的测试结果报表功能，测试中的所有参数和测试结果图都可以有选择的形成报告进行保存文件或打印；

（5）测试中采集到的数据可以自动存入测试数据库，以便组成测试参数管理系统；

（6）要考虑可扩展性，软件中要预留端口，以便扩展软件中的功能；

（7）界面要美观友好，操作性强，软件的测试流程如图2所示。

3.软件功能的实现

在这部分介绍一下软件的模块化结构 ――数据采集模块、数据后处理模块、数据库模块以及数据库的操作。

测试软件的数据采集模块是在测控计算机与仪器通过GPIB/USB接口卡连接完好的基础上，由模块中的仪器驱动将测试仪控制起来，从而将测试时所必须设置的一些参数通过这个模块传递给测试仪器，而后将测试仪器采集到的测试数据通过GPIB卡传回模块，从而完成数据的交换，实现计算机与仪器间的通信。

数据后处理模块主要是对由仪器采集而来的原始信号进行一定的处理，从而得到我们想要的结果。这个模块能够自动将测量的信号电压转换需要的量值，即自动设置校准系数，并可用不同形式的坐标显示出信号的特征参数分布，同时自动与相应标准值进行比较，判别信号是否超标并在图中表示出信号特性与标准值的关系等等。

数据库模块可以将每次测试时的一些状态，如测试人员、测试时间、测试项目等和测试时仪器的一些参数设置，等数据连同测试结果曲线存入数据库内，分次对应起来，并可在模块中对以往的测试数据进行查询和调用，方便形成大型的数据库管理系统。

对数据库的操作，通过基于购买的LabVIEW软件平台以及相应的软件工具包进行软件开发来实现的。在LabVIEW中通过ActiveX技术对Microsoft Access数据库进行访问是十分方便的，它可以充分利用Access提供的各种方法和属性，并可以实现对数据库的实时操作。本软件实施数据库操作的流程图如图3所示。在这个模块中首先通过LabVIEW中含有的ActiveX子模板，与ActiveX服务器相连，然后打开一个自动化（Automation Open）节点函数，从而可以打开一个与ActiveX服务器相连的Refnum。然后将该Refnum传递给模板中的其它节点函数，并通过对节点函数功能的调用实现对ActiveX控件或者嵌有ActiveX控件的应用程序的对象、属性、方法、事件的访问，实现数据库操作的如存储、添加、删除和查询等具体功能。当所有操作完成后，关闭数据库，即实现了整个数据库操作功能。

数据库模块是对测试的各种参数以及测试数据的存储，以便以后的对测试数据进行重显，对测试的结果进行客观的评估，为车载电子设备的性能以及系统特性提供参考。为系统性能的进一步提高提高理论依据。

四、结束语

车载移动通信设备的自动化测试和数据分析是近年来倍受关注的课题。尤其是在系统的电磁兼容性方面，对后期数据的处理是一个十分复杂而有庞大的工程，因此借助先进的测试硬件，一个功能强大、操作方便、性能稳定的测试软件必不可少。LabVIEW所具有的简单、方便的特点，是传统文本编程语言所不具备的。通过合理构造任务队列，充分利用模块式的编程工具，可以方便、灵活地实现多任务调度，快速、高效地构造较为复杂的测试程序。同时利用LabVIEW强大的计算能力，可以最大限度地满足测试系统的性能要求。

参考文献

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