原创 LabVIEW与MATLAB混合编程在数字天线阵列测试中的应用

        数字天线阵列是天线和数字信号处理技术结合的产物，它具有工作方式灵活、抗干扰性能卓越和超角分辨等众多优点，因此在军事和民用领域都得到了广泛的应用。阵列系统的多天线单元和多收发通道必然带来阵列系统的误差，这些误差会引起系统性能的下降，甚至会使各种先进的信号处理算法完全失效。因此，必须对数字天线阵列系统进行校正。一般阵列天线校正和波瓣测量需要采集大量的数据，进行多次循环计算，工作效率低且动用的仪器设备众多。而LabVIEW作为软件化仪表在数据采集及控制、数据分析和显示等方面具有强大的功能，其支持的信号接口卡丰富，用户能够快捷方便地对各个输入数据参数进行即时设置和调试，程序运行结果也十分直观。因此在阵列天线测试中， LabVIEW的优势十分明显，它可以实现对大量通道信号同时采集和实时监控、分析等工作，这样既节省了资源，也简化了测试过程，提高了工作效率。

        但是，LabVIEW在数值处理分析和算法工具等方面效率低、功能简单，不能满足工程上多方面的需求。而MATLAB因其强大的数学处理功能，特别是矩阵运算功能而广泛应用于工程分析。MATLAB的缺点是不方便实现实时操作和控制。因此在某接收数字天线阵列系统测试过程中，将LabVIEW和 MATLAB结合运用，实现优势互补，完成了测试过程中数据采集、通道监视和最后验证等工作，为系统测试带来极大便利。

1 系统简介

        在系统接收端，接收天线各单元通道将接收到的信号通过接收前端放大后，直接送到数字接收机和采集计算机。由数据采集卡对接收机输出的I/Q信号和天线方位等机械参数、触发信号进行采集和控制，并最终在终端控制处理讣算机上计算出天线波瓣图。系统工作过程如图1所示。