基于C#的可配置一键式频综测试平台的设计
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作者:李仪 王兆麒 李效军
摘 要：为了解决频综模块测试环境开发慢、测试效率低的问题，本文基于C#设计了一种可配置的、支持一键测试的频综模块自动测试平台。该平台采用模块化设计，具备XML测试参数配置接口、测试方法库、硬件驱动库、报表生成模块以及友好的UI界面。经对比测试可证明该测试平台能正确可靠的对频综模块进行测试，同时有效提高制造效率。
关键词：C#;可配置;频综;自动测试
频综作为电子对抗设备的核心部件，其性能直接影响到电子对抗设备的作战效果。频综模块内部参考、时钟、校正等功能模块多，同时工作频带宽、通道多，为确保频综能正常工作，需要模拟电子对抗设备的工作环境在多种恶劣的环境条件下对频综进行环境适应性测试;为了保证测试覆盖性，需针对频综内不同功能模块的多个频点多个通道设置大量的测试点。
在传统的人工测试中，需耗费大量人力以及时间反复对仪器和主控软件进行频繁操作，这种方式测试效率低、周期长、可靠性差，已无法满足目前的生产交付需要，因此急需开发一种通用性强、操作便捷、测试高效的频综模块测试平台。
1 测试平台方案
频综工作时需要由电源供电，由主控板对频综输入控制信号控制其输出的功能通道和工作频点，由频谱仪对频综输出的射频信号进行频率、功率、杂波、相噪等指标测量。为了实现频综的自动化测试必须软硬件协同，硬件是软件的执行基础，硬件负责对频综进行供电、工作模式控制、测量通道切换和输出信号频谱分析;软件是控制硬件运行的而大脑，软件负责接收用户的测试需求、对硬件进行程控按照指标测试方法库的测试序列进行指标测试和测试报表输出。
2 硬件设计
本测试平台硬件主要由调试计算机（带网口）、IO96卡、程控电源、主控板、程控开关、频谱仪和频综组成，支持同时接入4个频综模块进行测试。
调试计算机作为软件运行的载体通过网口对程控电源、频谱仪进行控制，通过IO96卡对程控开关、主控板进行控制;程控电源在软件的控制下通过1分4加电线对4个频综模块同时进行供/断电操作;主控板在软件的控制下向频综发送TTL协议实现对工作模式、工作频点以及衰减的控制;程控开关接收程控指令进行多路射频通道开关将指定测试通道的射频信号灌入频谱仪;频谱仪在软件的程控下进行测试参数（Span＼＼ResBW＼＼CenterFreq＼＼Reflevel等）设置和频谱分析（PeakSearch＼＼NextPeak＼＼PowRead＼＼FreqRead＼＼DeltaRead等）。
3 软件开发
在自动测试平台中，指标测试、仪器通信、频综控制、报表生成等关键功能均依赖于软件实现，软件开发是平台设计的核心。软件开发环境选用VS2010（Microsoft Visual Studio 2010），开发语言为C#。VS2010与微软操作系统兼容性良好同时有大量免费控件库，C#语言编程简洁高效并有可靠的内存回收机制，非常适合进行复杂功能的测试平台开发。
3.1 功能模块设计
测试软件采用模块化设计思路，分为测试参数配置接口、测试方法库、定时循环测试控制模块、硬件驱动库和数据监控及报表生成模块[1][2]。
3.1.1 测试参数配置接口
对结构化配置文件XML并进行节点解析，读取待测课题、待测通道、测试频点、合格判据等测试参数信息。
3.1.2 测试方法库
依据产品规范对频综的关键指标，如频率、功率、杂波、谐波、相噪进行序列化测试指令封装，完成指标测试和合格判断。
3.1.3 定时循环测试控制模块
运用多线程技术和定时器控件对测试时间轴进行控制，实现定时循环测试的一键式执行，全程自动化测试。
3.1.4 硬件驱动库
含仪器驱动库、程控开关控制库和主控板控制库，通过网口、并口等总线按照指定的程控协议对电源、频谱仪、程控开关、主控板进行控制。
3.1.5 数据监控及报表生成模块
对测试数据进行实时显示和监控，不合格数据自动报红提醒测试人员进行异常处理。调用Microsoft Office Word交互接口对测试数据进行完整准确的记录并自动输出标准化的Word报表，方便检验、归档与后期追溯。
3.2 主要函数接口
3.2.1 硬件驱动类函数
InstrumentIni（）函数用于建立对电源、频谱仪、程控开关和主控板的通信链路。
PZCmdSend（）函数用于控制频综的输出功能通道和工作频点。
SPACmdSend（）函数用于控制频谱仪进行指定读/写操作。
3.2.2 测试功能函数
LoadXML（）函数用于读取测试配置文件的测试参数。
TimeGenerate（）函数用于生成测试时间轴。
StartTest（）函数用于执行测试线程，并将测试结果实时显示至UI。
SaveWord（）函数用于保存测试结果生成标准化word报表。
3.3 软件执行流程
完整的测试流程包含4层循环[2]，当到达指定测试时机时会依次对所有循环、所有产品、所有通道、所有頻点的指标进行测试，每次测试都会自动生成Word报表。软件流程层次分明逻辑清晰、能够高效可靠的实现自动测试。
3.4 UI（UserInterface）设计
UI设计遵循便捷、清晰的原则，即满足了多功能的交互需求又尊重作业人员的操作习惯。
4 测试验证
本文随机抽取了10个频综模块作为验证对象对测试平台的正确性和可靠性进行了验证，通过自动测试与手动测试的全覆盖测试对比验证结果可表明本测试平台试测试误差RMS（Root Mean Square）仅0.29dB，可满足制造检验需求。同时本平台各功能工作正常、可提高测试效率6倍以上，能有效缩短频综模块的制造周期。
5 结语
本文研究了可配置一键式频综测试平台的实现方案，依托电源、频谱仪、程控开关等程控设备搭建了能接入4个频综模块同时测试的硬件测试平台，在VS2010开发环境内基于C#语言开发了全自动的测试软件，可在保证测试准确性的同时提高测试效率6倍以上，有效缩短频综模块的制造周期。
本测试平台采用模块化和标准化设计，具备良好的可拓展性和可移植性，能够为其他同类产品的测试平台开发提供参考。
参考文献：
[1]王盛杰.基于雷达导引头系统的上位机控制平台软件设计与实现[D].北京工业大学，2016.
[2]王子龙，路景泽.基于CPCI总线的雷达导引头测试系统与实现[J].计算机测量与控制，2016，24（7）：141-143.
作者简介：李仪（1990-），女，硕士，工程师，研究方向：电子对抗、自动测试系统。
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