Ka功放功率自動校準及外場故障診斷方法研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，高頻大功率的發(fā)射裝置已成功應(yīng)用于雷達、制導(dǎo)和航空航天等領(lǐng)域。作為發(fā)射裝置的核心部件—固態(tài)功放輸出功率的準確度直接影響其性能的發(fā)揮，進而影響整個系統(tǒng)，這就促使我們對功放功率的校準和故障診斷進行研究，以保證上述系統(tǒng)整體性能的發(fā)揮。
　　本文在與“中科電集團第十研究所”進行“Ka功放功率自動校準及外場故障診斷軟件”合作的背景下，對該項目所涉及的自動測試技術(shù)、故障診斷技術(shù)以及WTA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)研，闡述其發(fā)展現(xiàn)狀；

2、其次，充分了解項目過程中所涉及的E4418B，MG3694C，GPIB/RS422-485/RJ45等硬件平臺及接口，并簡述其面板結(jié)構(gòu)及接口，詳細闡述了研究對象固態(tài)功放的組成結(jié)構(gòu)和原理，將項目要求的總體目標轉(zhuǎn)化為具體的功能需求，針對需求進行了軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)的設(shè)計。這些設(shè)計包括有功能架構(gòu)，模塊關(guān)系架構(gòu)和界面分布架構(gòu)；第三，對開發(fā)過程中涉及的軟硬件環(huán)境進行原理性闡述和配置，為軟件開發(fā)做好準備；最后，針對軟件功能需求的重點，提出用于功放功率

3、自動校準及外場故障診斷的新方法，即“基于遺傳算法的功率自動校準方法”和“基于BP和WTA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法”。
　　針對本文所提出的“自動校準方法”，設(shè)計了其中遺傳算法的關(guān)鍵—“適應(yīng)度函數(shù)”，提煉出功率誤差修正函數(shù)f(p)以及誤差修正均值函數(shù)F(P)，并對該方法的具體實施進行闡述。通過程序編碼，實現(xiàn)了“Ka功放軟件”自動校準模塊中的硬件設(shè)備的遠程控制、功放V-P曲線的采集以及功放功率誤差值修正等功能。與手動校準方法對比，驗證了

4、該方法應(yīng)用于固態(tài)功放功率自動校準領(lǐng)域中的優(yōu)越性和益效比。
　　對提出的“故障診斷方法”，設(shè)計并驗證了一種全新的模型“BP-WTA診斷定位模型”。在診斷定位模型的基礎(chǔ)之上，對該模型的算法，即BP-WTA故障診斷算法進行闡述。包括對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的闡述，對基于憶阻器陣列的WTA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的闡述。利用憶阻器陣列融入WTA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之中，在MATLAB環(huán)境下，通過72+72+14組樣本分別進行分類識別軸承故障類型、軸承損傷程度以及功放故