采用NI LabVIEW及PXI為海軍飛機(jī)通信開發(fā)數(shù)字測(cè)試設(shè)備

Author(s):
Lawrence M. David Jr - ALE System Integration
Terry Stratoudakis, P.E. - ALE System Integration

Industry:
ATE/Instrumentation, Government/Defense, Aerospace/Avionics

Products:
LabVIEW, PXI-8196 RT, PXI-4060, PXI-6542, High-Speed Digital I/O, PXI-8196, Digital Waveform Editor, Digital Multimeters, NI-HSDIO

The Challenge:
開發(fā)小型、多用測(cè)試系統(tǒng)模擬軍用飛機(jī)的艦載通信，分析通信的精確性和完整性。

The Solution:
采用NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境、NI數(shù)字波形編輯器軟件及PXI硬件設(shè)計(jì)并開發(fā)靈活、全面的測(cè)試系統(tǒng)。

"（項(xiàng)目開發(fā)）總體上對(duì)客戶來(lái)說(shuō)是個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的體驗(yàn)。我們通過(guò)LabVIEW 及PXI 平臺(tái)，提供比客戶預(yù)期更高速的軟件，并能與他們的團(tuán)隊(duì)密切合作。"

借助NI PXI平臺(tái)，ALE系統(tǒng)整合開發(fā)的系統(tǒng)能夠測(cè)試海軍飛機(jī)機(jī)載通信設(shè)備。

一家本地高科技電子公司獲得了為海軍偵察機(jī)提供通信接口交換機(jī)的合同，同時(shí)需要設(shè)計(jì)數(shù)字測(cè)試設(shè)備（DTE）來(lái)驗(yàn)證接口的初始功能性，并在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)中持續(xù)使用20 年。采用美國(guó)國(guó)家儀器PXI 平臺(tái)，ALE 系統(tǒng)集成公司提供專業(yè)的系統(tǒng)硬件集成及軟件開發(fā)。

系統(tǒng)需求

接口單元（被測(cè)的終端產(chǎn)品）的設(shè)計(jì)同機(jī)載的數(shù)字、模擬信號(hào)路由相一致，包括內(nèi)部通信、外部無(wú)線電、雷達(dá)、及所有數(shù)字儀器。接口要能正確處理所有合理信號(hào)，同時(shí)忽略錯(cuò)誤信號(hào)及噪聲信號(hào)。為了驗(yàn)證功能性，DTE 需要輸入所有有效或無(wú)效信號(hào)，測(cè)試接口的響應(yīng)。

除了驗(yàn)證機(jī)載功能性，DTE必須具備自測(cè)試操作及靈活的一次性開發(fā)驗(yàn)證等能力，包括：安全飛行條件試驗(yàn)；額外電磁干擾試驗(yàn)；一系列物理試驗(yàn)，如高加速壽命試驗(yàn)（HALT）、易爆氣體環(huán)境、鹽霧條件、及熱循環(huán)。DTE 還要能夠輸入并響應(yīng)各頻段機(jī)載信號(hào)，包括模擬音頻、串口信號(hào)（9600 波特率）、高速數(shù)字信號(hào)（5MHz）、及MIL-STD-1553 信號(hào)（一種軍標(biāo)串口數(shù)據(jù)總線，具有雙線冗余平衡物理層、時(shí)分復(fù)用、半雙工命令/ 響應(yīng)協(xié)議）。

采用NI PXI 硬件設(shè)計(jì)DTE 系統(tǒng)

DET系統(tǒng)由NI PXI-8196 控制器實(shí)現(xiàn)，包括以下模塊：NI PXI-6513、NI PXI-6542、NI PXI-2569、NI PXI-6511 及NI PXI-4060。

PXI-6542 模塊工作時(shí)鐘頻率為20 MHz，在每個(gè)時(shí)鐘周期里以5 MHz 被測(cè)設(shè)備時(shí)鐘（DUT）發(fā)送4 位數(shù)據(jù)，從而提高測(cè)試精度。NI-HSDIO 軟件極大地縮短了開發(fā)時(shí)間。系統(tǒng)還包括GE Fanuc 嵌入式系統(tǒng)公司的Condor QPC-1553，它包含LabVIEW驅(qū)動(dòng)，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化軟件開發(fā)。

我們還采用兩個(gè)可編程電源、400 Hz 三相AC 電源供電（GPIB）來(lái)模擬機(jī)載電源，采用DC電源（USB）來(lái)模擬內(nèi)部供電電路。這兩個(gè)可編程電源通過(guò)PXI-8196 控制器的USB 及GPIB 端口與系統(tǒng)連接。

通過(guò)LabVIEW 分析數(shù)字測(cè)試數(shù)據(jù)

通過(guò)LabVIEW 軟件開發(fā)的圖形化用戶界面（GUI），技術(shù)人員得以提高包括DTE自測(cè)試及其它10類測(cè)試配置的靈活性。LabVIEW的分析能力包括各類測(cè)試及針腳電路缺陷探測(cè)，對(duì)濾波器設(shè)計(jì)及交叉訪問(wèn)有很大幫助。

該項(xiàng)目的難點(diǎn)是同時(shí)開發(fā)測(cè)試系統(tǒng)及接口單元。然而，LabVIEW開發(fā)系統(tǒng)的兩大優(yōu)勢(shì)在于建模和調(diào)試能力，包括自定義探針及高亮程序運(yùn)行。為測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)的代碼可重用于系統(tǒng)的持續(xù)測(cè)試。

我們開發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)持續(xù)改變的規(guī)范，并在開發(fā)過(guò)程中為客戶提供有價(jià)值的技術(shù)支持。項(xiàng)目成功的關(guān)鍵是數(shù)字波形編輯器的使用。用戶可通過(guò)該工具創(chuàng)建數(shù)字波形文件，然后我們將其反饋到測(cè)試系統(tǒng)。用戶能夠輕松看懂測(cè)試結(jié)果的數(shù)字化數(shù)據(jù)文件。

項(xiàng)目開發(fā)總體上對(duì)客戶來(lái)說(shuō)是個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的體驗(yàn)。我們通過(guò)LabVIEW 及PXI 平臺(tái)，提供比客戶預(yù)期更高速的軟件，并能與他們的團(tuán)隊(duì)密切合作。