基于RTOS的雷达阵面激励器测试平台设计

杨徐路 牟昱东 黄晓燕 彭松鹏 叶薇薇

摘要：本文介绍了一种基于RTOS系统的雷达阵面激励器测试平台，以满足雷达阵面联调时各种复杂工况中的调试需求，测试平台具有操作性、可移植性、维护性好的优点。

关键词：RTOS;测试平台;激励器

中图分类号：TN95 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）05-0139-01

0引言

天线子阵是雷达阵面的基本组成单元，激励器作为天线子阵的主要组成部分，担负着向组件提供电源及微波激励信号、解码波控指令并控制雷达波束相位的任务，在单板级组装完成或阵面级调试排故时，通常会使用工控机模拟波控发出控制指令及相应时序信号以验证其输出性能，同时将预置的移相衰减数据烧录至激励器中的Norflash中，以便工作时查找调用。传统的工控机多使用电脑作为主控设备，在阵面调试时，受环境所限操作较为不便，本文针对此情况开发一款基TRTOS的雷达阵面激励器测试平台，平台基于ARM公司的STM32F769NIH6芯片，在串口的基础上，扩展了显示屏触控及网口等多种通讯方式，应用于多种调试场景，提高了测试平台使用的灵活性，避免了调试受环境限制的影响，大大提高了调试效率。激励器测试平台原理框图如图1所示。

1测试平台控制方案

测试平台主要包括了显控单元、数据处理单元、波形发生单元及F1ash烧录单元。显控单元以四英寸电容触控屏作为命令控制与状态显示的显控设备，主要通过MIPI联盟的DSI接口与ARM芯片STM32F769NIH6完成通讯交互，同时为了适应不同的调试工况，平台还配备了诸如以太网、USART等通讯接口，丰富的接口配置可以在不同的主控机之间灵活切换，满足各种雷达的实际调试需求。数据处理单元主要用于接收显控单元等传来的控制命令，并将其按SPI协议格式发送给阵面激励器，同时监测阵面激励器的电压、温度、CRC校验值等信息并PARS422电平串口回告给显控單元以实时显示单板状态;波形发生单元主要用于产生阵面激励器主控Mosfet的脉冲波形，从而驱动后端的TR组件;Fhsh烧录单元则用于接收显控单元传来的烧录命令，将预置的组件移相和衰减信息表通过sPI协议烧录至对应激励器的Norflash中，以供实际工作中对移相衰减数据的调用。

2硬件设计

测试平台的核心控制器采用了ST公司的Cortx-M7系列的ARM芯片STM32F769NIH6，内置2MB Flash，542KB RAM，最高运行主频可达216M。根据设计要求，平台配置了MIPI DSI、SPll及USARTl用来完成数据处理及显控单元的主体功能，同时将以太网及USART2作为通讯的冗余备份，并配置sPl2以完成Flash烧录单元的功能，在此基础上配备了定时器及PwMN块以完成波形产生的功能。为了满足系统状态指示及复位的需求，还配置了按键及LED灯等硬件资源，具体框图如图2所示。

3软件设计

测试平台软件基TRTOS操作系统设计完成，采用了抢占式多任务调度的方法，主要建立了用于控制及接收触控屏数据的Framewin线程、用于接收串口指令的USART线程、用于产生Mosfet驱动信号的PWM线程、用于向激励器发送波控码的SP11线程以及向Flash烧录数据的SP12线程。

优先级方面，为满足对命令的实时响应需求，Framewin及USART线程处于最高优先级，PWM线程次之，并于PWM单周期计数完成后触发sP11线程开始向激励器发送波控码，SPl2线程处于最低优先级;线程之间采用Eventflag协调同步，并使用MemoryPool传递数据。

4总结与展望

本文主要针对雷达系统调试工作中的各种复杂工况，提出了基于RTOS平台的触控式测试平台方案，目前已应用于雷达阵面调试中，效果良好。

测试平台具有操作性、可移植性、维护性好的优点，可在各型号中推广使用。