一种频谱仪参数自动检定系统

本发明属于电子测量仪器检定，更为具体地讲，涉及一种频谱仪参数自动检定系统。

背景技术：

1、频谱分析仪是一种研究电信号频谱特征的基本电子测量仪器，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具，可广泛应用于通信、雷达、电子工程等领域。

2、对于频谱分析仪的检定方法，需要考虑两个方面的因素影响，一是频谱仪的检定指标参数多，包括但不限于频率显示、扫频宽度、中频带宽、参考电平、边带噪声、校准信号等参数检定功能，二是检定过程中涉及到的辅助测试仪器多，包括模拟信号源、微波功率计、频率计数器、函数发生器等各种具备不同接口、不同功能的设备。

3、对于频谱仪的检定，目前存在的主要问题是：

4、(1)、频谱仪的检定指标参数多，包括但不限于频率显示、扫频宽度、中频带宽、参考电平、边带噪声、校准信号等参数检定功能；

5、(2)、检定过程中涉及到的辅助测试仪器多，包括模拟信号源、微波功率计、频率计数器、函数发生器等各种具备不同接口、不同功能的设备，以满足频谱仪不同参数的检定功能；

6、(3)、频谱仪种类多，从早期的gpib接口类型的老式仪器到现代lan、usb等接口类型的新式仪器，涉及到不同厂家、不同接口类型、不同时代的仪器，检定系统搭建及检定过程复杂。

7、当前频谱仪的主流传统检定手段是采用人工检定方法，即手动设置频谱仪及辅助测试仪器的各种参数，人工读取测量数据，人为判断检定结果，具有操作繁杂、效率低下且出错率较高的缺点。但随着现代科技的进步，计算机在通信、计算技术等方面取得了长足的发展，因此，如何结合计算机技术提高频谱仪的检定效率成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种频谱仪参数自动检定系统，可快速完成频谱仪的多种参数检定功能。

2、为实现上述发明目的，本发明一种频谱仪参数自动检定系统，其特征在于，由下至上包括：底层硬件设备层、中间接口驱动层和上层应用软件层；

3、所述底层硬件设备层包括被检频谱仪、辅助测试仪器和程控接口转接卡/线；其中，先将被检频谱仪与辅助测试仪器之间通过测试线缆连接，实现底层设备间的信号传输；再将底层设备仪器与计算机之间通过程控转接卡/线将设备程控接口与计算机标准接口连接，进而与上层应用软件层中的频谱仪自动检定软件实现通信；

4、所述中间接口驱动层作为底层硬件设备层与上层应用软件层之间的桥梁，通过visa接口驱动实现底层硬件设备与上层应用软件之间的程控通信；

5、所述上层应用软件层是频谱仪自动检定系统的核心，其自动检定软件架构采用多线程技术实现多功能多任务的调度机制，满足系统中仪器数据传输、分析处理及用户实时交互的需求，通过调用中间接口驱动层内的visa接口驱动函数，基于scpi指令向底层硬件设备发送程控指令，并读取仪器测试数据，实现频谱仪的参数自动检定功能。

6、本发明的发明目的是这样实现的：

7、本发明一种频谱仪参数自动检定系统，由下至上包括：底层硬件设备层、中间接口驱动层和上层应用软件层；其中，中间接口驱动层作为底层硬件设备层与上层应用软件层之间的桥梁，通过visa接口驱动实现底层硬件设备与上层应用软件之间的程控通信；上层应用软件层是频谱仪自动检定系统的核心，采用多线程技术实现多功能多任务的调度机制，满足系统中仪器数据传输、分析处理及用户实时交互的需求，通过调用中间接口驱动层内的visa接口驱动函数，基于scpi指令向底层硬件设备发送程控指令，并读取仪器测试数据，实现频谱仪的参数自动检定功能。

8、同时，本发明一种频谱仪参数自动检定系统还具有以下有益效果：

9、(1)、本发明相对于传统频谱仪的手动或半自动检定方法，从底层硬件设备的智能识别连接、核心参数检定功能的实现，到最终检定结果的输出，全部由软件自动完成，提升了检定效率，降低了出错机率，具有较高的自动化程度。

10、(2)、本发明设计了独有的仪器接口匹配模块，该模块无论是对早期的gpib、rs232等接口的老式仪器，还是对现代的usb、lan等接口类型的新式仪器，均可进行自动识别匹配与解析，并建立仪器与计算机之间的通信连接，可适应不同接口类型、不同厂家的频谱仪检定，具有较强的兼容性。

11、(3)、本发明对于每种参数检定实现均设计为单独的功能模块，便于维护及修改，且可根据不同厂家频谱仪的检定规范方便增加新的参数功能检定方法，具有较强的可扩展性。

12、(4)、本发明上层软件架构系统采用多线程技术实现多功能多任务的调度机制，可满足系统中仪器数据传输、分析处理及用户实时交互的需求，软件运行稳定可靠，具有较高的运行效率及较好的用户体验。

技术特征：

1.一种频谱仪参数自动检定系统，其特征在于，由下至上包括：底层硬件设备层、中间接口驱动层和上层应用软件层；

2.根据权利要求1所述的一种频谱仪参数自动检定系统，其特征在于，所述上层应用软件层中采用的多线程技术包括：一个主线程和多个子线程；其中，多个子线程具体为：检定任务管理子线程、程控接口解析子线程、参数检定子线程、结果显示/输出子线程及错误处理子线程；

3.一种频谱仪参数自动检定方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种频谱仪参数自动检定系统，由下至上包括：底层硬件设备层、中间接口驱动层和上层应用软件层；其中，中间接口驱动层作为底层硬件设备层与上层应用软件层之间的桥梁，通过VISA接口驱动实现底层硬件设备与上层应用软件之间的程控通信；上层应用软件层是频谱仪自动检定系统的核心，采用多线程技术实现多功能多任务的调度机制，满足系统中仪器数据传输、分析处理及用户实时交互的需求，通过调用中间接口驱动层内的VISA接口驱动函数，基于SCPI指令向底层硬件设备发送程控指令，并读取仪器测试数据，实现频谱仪的参数自动检定功能。

技术研发人员：罗光坤,李浩,王志刚,胡建国,郑楷霖,曹佳伟,卫洋斌
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4