王薇 杨景超 张昭 陈晨 韩润林
西安电子工程研究所 西安 710100
【摘要】本文简要介绍了某信号处理机系统的功能及、原理,以及AD
【关键词】信号处理机;故障分析;AD采样板故障;
1引言
关于某雷达在高低温间整机试验,遇到的信处故障,针对于此故障问题而引发的故障点排除做出针对性解析。
信号处理机是雷达的核心部分,主要完成全对数字基带信号进行波束形成、目标检测、目标原始点迹凝聚、系统参数控制、定时信号产生、实时控制、等处理。
在AD采样板中,利用到了A/D数模转换,A/D(Analogtodigital)转换是将一些目标模拟量,使用计算机或数字仪表进行识别、处理这些信号,将这些模拟信号转换成数字信号,简而言之是将模拟信号转换成数字信号的电路。某雷达信号处理利用A/D模数转换的功能设计一种可通用的AD采样处理板,一方面可以通过硬件扩展来适应信处规模的变化,另一方便通过灵活的软件编程来实现各种信号方式和算法。AD采样板根据发射触发信号及光纤接口输入的定时参数产生采样波门,对采样波门内输入信号进行处理,处理结果由光纤接口输出。关于某雷达在高低温间整机试验,遇到的信处故障,针对于此故障问题而引发的故障点排除做出针对性解析。信号
信处分系统较为复杂,技术指标要求高,调试难度大,这就要求我们在调试过程中,对于每一个细微环节,要做到认真细心,将问题早发现、早解决。
2测试原理
2.1目标检测
DBF及信号处理器在法线方向固定形成接收波束,目标信号模拟在法线方向。采用邻近距离单元平均选大恒虚警门限进行目标检测、可通过调节恒虚警系数调节系统的虚警率,恒虚警系数越人,虚修率越小,观察有目标点迹视频信息出现,即说明目标检测功能正常。
2.2 搜索确认模式
控制A/D采样板工作参数,使其工作于搜索确认模式。改变输入模拟信号频率,观测A/D采样板输出数字信号幅度,应对工作带宽外信号进行衰减。衰减幅度相对于中频信号。
2.3跟踪模式
控制A/D采样板工作参数,使其工作于跟踪模式。改变输入模拟信号频率,观测A/D采样板输出数字信号幅度,应对工作带宽外信号进行衰减。衰减幅度相对于中频信号。
2.4 A/D动态范围
控制A/D采样板工作参数,使其工作于搜索确认模式。无输入信号状态下,测试输出数字信号幅度,信号幅度应小于50。输入峰峰值2V频率60.5M单频信号,测试输出数字信号幅度,数字信号不饱和。
2.5 采样波门定时信号
控制A/D采样板工作参数,使其工作于搜索确认模式。改变采样波门控制参数,测量采样波门定时信号,测量值与控制参数一致。
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3.故障出现
3.1故障出现
雷达整机在高温试验下,终端系统报信处故障,切换校射模式和侦查模式,终端无弹道显示。
3.2故障排查
在高温环境下,调试人员进入机房查看,首先基础排查--线缆链接,再检查所有线缆时发现信处光纤处理板到信处AD板的一根光纤线缆与光头的接合地方软化或者断开,调试人员对其进行更换,故障现象依旧没有存在;其次,对信号处理的各个单板排查,第一,更换定时接口板,利用调试程序排查是否是定时接口板的故障;第二,对光纤处理板进行实时监控,监测调试终端的显示脉压波形是否有异常;第三,利用仿真器对定时接口板灌入调试程序排查AD采样板,并用示波器依次测试AD采样板引出的采样波形,通过调试终端电脑主机控制发送的测试命令,观察信号处理器的AD采样板的采样波形是否有异常。通过这三种方式测试对信号处理器进行排查故障。
3.3故障定位
在第一种和第二种测试中,没有发现定时接口板和光纤处理板有异常故障,所以我们排除定时接口板和光纤处理板这两种单板问题,当我们进行第三种,也就是AD采样板故障排查时,发现其中一块AD板波形与正常的AD采样波不一样,于是,在雷达整机中对此AD采样板单独断电,在进行测试,发现雷达整机终端系统报此AD采样板故障,所以我们定位是AD采样板故障。
所以更换这块AD采样板后,雷达整机系统全部正常。将此AD采样板拆除后,对AD采样板单板进行单独测试,将故障板平放在高温试验箱进行调试时发现是定时引出的信号时好时坏,并且示波器显示的波形不稳,但是prf有图像,说明从定时接口板的信号已经进入到AD板里,在AD板 里处理时发生故障,能引起这种图像不稳变化的是AD板的定时芯片,但是经排查,定时芯片是好的,焊接也没有问题,再次逐个深入排查,根据电路图线路走向,发现是FPGA附近的拨码管脚有虚焊漏焊,这种管脚虚焊漏焊,会导致图像不稳,导致终端报故。
3.4故障解决
将AD板的拨码管脚重新焊接,并且在高温箱子里做验证,发现AD板采样波形正常,上系统调试测试,测试软件---距离组播显示图像正常。
4.总结
在雷达调试中常常会出现多种故障,对此,就需要我们认真而细心的慢慢追查,一步一步的剥茧抽丝,顺着信号流向逆向思维查询,有时候很小的一个焊接都会导致整个雷达系统的工作瘫痪,所以这要求我们在调试中任何小问题都不能疏忽!
参考文献:
[1]丁鹭飞,耿富录.雷达原理.西安电子科技大学出版社,2005.