1.3.1 前面板的設計

　　平臺的系統(tǒng)設計需要考慮帶寬、采樣速率、分辨率、動態(tài)范圍、觸發(fā)、板載內(nèi)存等因素。并且主面板的設計除了上面所說的那些因素，還包括參數(shù)的配置、功能按鍵、波形顯示窗口和波形的測量等一系列具體功能的實現(xiàn)。

　　通過分析了解示波器的各個功能模塊，以及結合傳統(tǒng)示波器的儀器界面，我們設計出了如圖4所示的操作界面，用戶可以直觀地看出示波器上面的各個功能模塊。

1.3.2 數(shù)據(jù)采集模塊

　　在各個參數(shù)設置完成后，點擊數(shù)據(jù)采集按鈕可實現(xiàn)信號的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集流程圖如圖5所示。單次觸發(fā)數(shù)據(jù)采集主要通過觸發(fā)實現(xiàn)，通過設置觸發(fā)位置可以實現(xiàn)雙通道的同步觸發(fā)采集，這使得兩個通道共用一個水平時基，這對內(nèi)彈道彈丸速度的測試非常重要，在實際的測試中同時采集彈丸點火信號和回波信號可以快速地確定彈丸膛內(nèi)的起始位置。連續(xù)采集的實現(xiàn)通過不斷的查詢采集狀態(tài)直至采集完成，同時繪制波形用以實現(xiàn)在彈丸發(fā)射前觀察雷達信號和炮管內(nèi)低速運動目標回波信號，保持雷達在彈丸徑向運動方向上。

1.3.3 基于流盤技術的數(shù)據(jù)存儲設計

　　HWS是一種分級存儲波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲格式，它不僅可以存儲多個通道的波形數(shù)據(jù)及相關信息，而且具有數(shù)據(jù)壓縮功能，適用于數(shù)量大的數(shù)據(jù)文件的存取。

　　HWS文件的分層結構依次為：文件、組和數(shù)據(jù)。一個單一的HWS文件可以包含多個組，每個組可以包含多個波形數(shù)據(jù)。Labwindows/CVI提供了HWS的底層驅(qū)動函數(shù)，這些函數(shù)可以幫助我們實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存取功能。具體HWS文件格式波形數(shù)據(jù)的存儲方法為：

　　HWS數(shù)據(jù)格式文件的存儲流程如圖6所示。首先調(diào)用ni HWS_Open File()函數(shù)打開一個待寫入的HWS格式文件，其次使用 ni HWS_New Wfm Reference()獲取波形信息及波形屬性信息，最后調(diào)用HWS文件的寫入函數(shù)，將數(shù)據(jù)及屬性信息寫入文件中。數(shù)據(jù)存儲的主要函數(shù)如表1所示。

2 子系統(tǒng)的測試及分析

2.1 單次采集測試

　　單次采集是通過外場試驗驗證子系統(tǒng)各項功能指標。如圖7所示，試驗時多普勒測速雷達的工作頻率為95GHz，炮口直徑30mm，雷達與炮口之間的距離為10m，采樣速率20MS/s，采樣時間是10s，設置為外部觸發(fā)，觸發(fā)電平為5V，觸發(fā)位置10%，點火裝置第一次輸出3.5V，第二次輸出10V，等待觸發(fā)延時50s。

　　點擊“單次采集”按鈕后等待觸發(fā)電平，當?shù)诙伟聪曼c火裝置后，采集的有效數(shù)據(jù)波形如圖8所示，圖中波形為放大后的波形圖，由于采樣點數(shù)較多，因此需要放大后觀察波形，由圖8可知，有效信號符合彈丸回波信號的一般規(guī)律。

　　采集完成后的存儲在計算機中的文件為signal_acquire.hws，如圖9所示，其大小約為200M。

2.2 連續(xù)采集測試

　　連續(xù)采集主要用于觀察膛內(nèi)運動目標回波信號的質(zhì)量，因此可以通過信號發(fā)生器對其進行測試。將信號發(fā)生器的兩路正弦信號接入數(shù)據(jù)獲取模塊，通道0接入2VPP，10kHz的正弦信號，通道1接入 4VPP，10kHz，占空比為50%的的方波信號，進行連續(xù)采集后獲取到的波形如圖10所示，頻率和占空比測試結果如圖11所示。單次采集和連續(xù)采集不能同時進行。由圖10、圖11可知，信號的波形與設置波形參數(shù)基本符合。

3 結論

　　本文介紹了流盤技術的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設計以及各模塊的設計思路，最后通過實際獲取波形數(shù)據(jù)示波測試，說明該系統(tǒng)可用于多通道高速連續(xù)大量的數(shù)據(jù)采集示波，較好地解決了在外場內(nèi)彈道試驗中對數(shù)據(jù)采集需要高速、高精度以及較高的數(shù)據(jù)內(nèi)存的需求，為以后的火炮測試提供了一種新的方法。

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　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第10期第35頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。