红外成像导引头通用测试评估系统设计

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1、红外成像导引头通用测试评估系统设计摘要：为满足对新型红外导引系统的检测需求，设计了一种基于PXI标准总线结构和多层软件开发平台的红外成像导引头通用测试评估系统，该系统按照通用化的设计思想，采用集成板卡构建虚拟仪器，具有多通道高精度A/D、D/A和数字I/O，数据吞吐量较大，能满足不同型号红外成像导引头的测试需求，解决了红外成像导引头的测量与评估问题。关键词：PXI总线；通用化；信号调理；数据采集；多层软件平台中图分类号：TJ760.6文献标识码：A文章编号：1673-5048（2015）03-00

2、54-04DesignofaUniversalTestingandEvaluationSystemforInfraredImagingSeekerHuangLi，YangBo（ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China）Abstract：Inordertomeetthetestingdemandsofanewinfraredseekersystem，auniversaltestingandevaluationsystemofinfraredima

3、gingseekerisdesigned，whichbasesonPXIstandardbusstructureandmultilayersoftwareplatform.Accordingtothedesignideaofgeneralization，the第10页共10页systemusesintegratedboardtostructurevirtualinstrument.Ithasmultichannel，highprecisionA/D，D/AanddigitalI/O，andhasm

4、assdatahandlingcapacity.Itcanmeetthetestingdemandofvariantinfraredimagingseekers，andcansolvethetestingandevaluationproblemsoftheinfraredimagingseeker.Keywords：PXIbus；generalization；signalprocessing；dataacquisition；multilayersoftwareplatform0引言红外成像导引头具

5、有作用距离远、抗干扰能力强等优点，但其导引系统原理和结构复杂，传统的测试系统已不能满足研究需求，本文提出的红外成像导引头通用测试评估系统基于PXI标准总线结构和多层软件开发平台，通过获取导引头在各种工作状态下的全部参数和图像数据，实现对导引头的状态控制、数据采集、图像显示、状态显示、参数测试、数据分析、结果记录、图像回放等，收稿日期：2015-01-18作者简介：黄莉（1983-），女，贵州铜仁人，工程师，研究方向是目标特性测试。满足单元、多元、成像导引头的测试与评估。1总体设计思路红外成像导引头

6、通用测试评估系统由硬件和软件两部分组成，其系统结构如图1所示。硬件部分主要由嵌入式控制器模块、各种通用功能板卡和信号调理电路组成；软件部分由底层、逻辑层、第10页共10页表现层三种结构组成。该测试评估系统采用集成板卡来构建虚拟仪器组成测控系统，性能较高的PXI标准总线结构能够采集高度数字、图像信号。具有多通道高精度A/D、D/A和数字I/O，数据吞吐量较大，系统集成度较高。图1红外导引头测试评估系统结构2硬件通用化设计PXI总线计算机系统各类硬件板卡一般只具备标准的电气接口和物理接口，不能直接与导

7、引头在电气和物理上互连。因此，系统在总体结构上设计了一套通用接口适配部分，导引头首先与接口适配单元相连，进行必要的电气信号和物理接口转换后再与PXI总线计算机硬件板卡相连。2.1通用接口适配部分通用接口适配部分设计方案采用以NI公司的模拟量调理系统SCXI为主来构造整个系统的适配调理单元，以保证系统具有良好的通用性、一致性、测试精度和信号带宽。如图2所示，通用接口适配部分包括A/D、D/A、数字I/O调理单元，以实现输入输出模拟信号的隔离、放大、衰减和数字图2信号调理单元结构信号的隔离功能。由于不

8、同型号产品的数据传输协议不同，如传输数字红外图像信号可采用低压差分串行传输的LVDS协议、高速串行传输的Hotlink协议和模拟图像Video信号，第10页共10页因此需要将不同数据格式进行调理，将其转换后再与PXI总线计算机硬件板卡相连。航空兵器2015年第3期黄莉等：红外成像导引头通用测试评估系统设计采用LVDS形式进行传输时，图像采集卡只能采集16bits宽度的并行图像数据，二者之间必须进行串并转换，这一功能由通用串并转换图像调理卡完成。该卡主要利用FPGA和PCI桥接芯片实