板卡硬件驅(qū)動程序?qū)訉崿F(xiàn)具體的功能調(diào)用。

　　圖3 數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)的軟件架構(gòu)

　　3.2測試軟件設(shè)計

　　采用了Delphi編程語言， 中文化的圖形操作界面，實現(xiàn)了測試系統(tǒng)所要求的操作功能。建立本機Access數(shù)據(jù)庫，并通過對象模型ADO（Active Data Objects）進行數(shù)據(jù)庫的訪問，ADO最主要的優(yōu)點是易于使用，速度快，內(nèi)存支出少和磁盤遺跡小。使用Delphi開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用程序時，還可以將數(shù)據(jù)庫組件（ADOQuery或Query）與SQL語句結(jié)合起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)瀏覽、刪除等功能

　　1．應用程序的API接口

　　根據(jù)提供的各種功能接口卡的底層驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)讀取/寫入的例程，編寫dll文件，并進一步封裝成適合Delphi程序語言調(diào)用的API函數(shù)。實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的存儲和輸出回放、衰減控制和圖像窗口的控制。

　　2．數(shù)據(jù)庫操作

　　Delphi提供了數(shù)據(jù)訪問（DataAccess）和數(shù)據(jù)控制（DataControls）的可視化控件，能夠方便快捷地產(chǎn)生具有良好界面且功能強大的數(shù)據(jù)庫應用程序，還應用了非可視化控件，例如TTable、TQuery、TDatabase等實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理功能。

　　3．人機界面

　　充分利用Delphi提供的界面功能控件、按鈕控件，菜單及數(shù)據(jù)顯示控件開發(fā)友好的人機界面，達到簡單操控，功能強大的要求，提供界面的動態(tài)提示以方便各種功能的操作，運用鮮明的狀態(tài)指示控件實現(xiàn)各種狀態(tài)、進程的指示。

　　1. 測試關(guān)鍵技術(shù)

　　4.1微暗室近場模擬開放空間測試技術(shù)

　　測試天線微暗室屏蔽罩置于已經(jīng)安裝了天線被測武器體上，接收被測武器發(fā)射的大功率信號，并且對被測武器的發(fā)射信號有一定程度的屏蔽作用。

　　測試天線微暗室屏蔽罩設(shè)計為正方形截面，頂面平行于地面，考慮到結(jié)構(gòu)尺寸與強度，采用鋁制材料制造，可以保證工作頻段的屏蔽性能；為使得測試天線微暗室屏蔽罩不對武器天線的正常工作產(chǎn)生影響，內(nèi)部需仿造電波暗室加入劈狀吸波材料，由于所要吸收功率為大功率，吸波材料所處空間較小，為避免產(chǎn)生熱量過多造成危險，吸波材料選為橡膠材料，且表面具有尖劈狀突起；測試天線微暗室屏蔽罩底部需要與武器本體邊界曲線進行共形設(shè)計，并底部覆蓋較厚的吸波橡膠材料，既可以吸收電磁波，又能夠進一步地實現(xiàn)共形設(shè)計；內(nèi)部天線的設(shè)計采用寬帶圓形單極子天線，可以滿足尺寸、重量以及帶寬的要求，測試天線微暗室屏蔽罩如圖4所示。

　　圖4 測試天線微暗室屏蔽罩

　　4.2仿真場景及計算機集成測試技術(shù)

　　數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)是在地面環(huán)境條件下，仿真建立武器系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈實際應用場景，按照其工作流程，采用計算機技術(shù)，模擬仿真配套設(shè)備的功能，對目標模塊進行功能與性能的測試，仿真場景需要接近實際使用條件，才能保證測試結(jié)果的具有全面、安全、可靠、可信等特征。

　　數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)采用計算機控制技術(shù)，擴展多通道同步和異步通信接口、圖像采集、程控衰減器、模擬外接設(shè)備條件和數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建仿真測試平臺，測試軟件也具有智能化、模塊化的特點，針對武器系統(tǒng)不同狀態(tài)下的工作流程，進行模塊化組合，充分地實現(xiàn)了計算機條件下武器系統(tǒng)的集成測試。

　　數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)采用模塊結(jié)構(gòu)組成的集中式測控方式， 運用工業(yè)控制機技術(shù)， 整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊， 運行可靠， 非常適合在技術(shù)陣地條件下裝備的測試與保障。同時測試軟件采用了層次化和模塊化的結(jié)構(gòu)， 使得測試效率得到極大地提高， 并且易于軟件的維護和擴展。

　　數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)采用標準化設(shè)計，統(tǒng)一測試接口標準、統(tǒng)一的測試標準和測試項目，這樣做的目的不僅可以規(guī)范測試系統(tǒng)， 增強其通用性，而且還可以增強測試系統(tǒng)的可擴展性， 為了今后使測試系統(tǒng)具有兼容不同型號武器裝備的適應性， 并使之形成系列化， 進一步拓寬使用范圍，減少對測試系統(tǒng)的重復投資， 使測試系統(tǒng)的發(fā)展與武器裝備的發(fā)展同步。

　　4.3數(shù)據(jù)鏈的協(xié)議測試技術(shù)

　　本測試系統(tǒng)應用了協(xié)議測試技術(shù)，并通過這種協(xié)議測試技術(shù)手段實現(xiàn)了對武器裝備數(shù)據(jù)鏈功能的測試。數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)對武器全系統(tǒng)功能測試來說是一個重要的單元。協(xié)議測試是運用數(shù)據(jù)鏈功能實現(xiàn)全武器功能測試的重要環(huán)節(jié)，其目的是為了保證協(xié)議實現(xiàn)并按照協(xié)議描述穩(wěn)定可靠地運行，對于數(shù)據(jù)鏈的質(zhì)量保證有著重要的意義。在協(xié)議測試技術(shù)中主要進行了一致性測試、性能測試和魯棒性測試，例如在數(shù)據(jù)鏈自檢和指令操控等功能上主要用了協(xié)議一致性測試技術(shù)，在指令操控和狀態(tài)信息等傳輸延時性能測試上主要用了協(xié)議性能測試技術(shù)，在接收機靈敏度性能測試上用了協(xié)議魯棒性測試技術(shù)。

　　在對武器數(shù)據(jù)鏈的一系列操控流程測試上，利用事先編制的測試用例，在特定的測試環(huán)境下，進行軟件的黑盒測試，通過比較被測武器裝備的實際輸出與預期輸出的異同，判定被測裝備的功能或流程實現(xiàn)是否與協(xié)議描述相一致，從而實現(xiàn)協(xié)議一致性測試。

　　4.4面向?qū)ο鬁y試技術(shù)和測試驅(qū)動開發(fā)

　　在數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)的軟件規(guī)模和軟件復雜性要求下， 按照傳統(tǒng)的現(xiàn)有被測系統(tǒng)，然后開發(fā)測試軟件的開發(fā)方法已逐漸不能適應系統(tǒng)開發(fā)的需要，數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)采用了測試驅(qū)動開發(fā)TDD （ Test Driven Development） 的開發(fā)方法。數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)是與數(shù)據(jù)鏈設(shè)備同步啟動進行的，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈設(shè)備的每個功能期間，都要考慮如何對這個功能進行測試，并完成測試代碼的編寫，這樣可以不斷地通過測試效果推動被測設(shè)備代碼的開發(fā)， 既復用了代碼開發(fā)工作量， 又保證了軟件質(zhì)量。不斷地優(yōu)化相關(guān)的測試用例代碼，然后循環(huán)進行添加其他功能， 直到完成全部功能的開發(fā)。代碼效率是測試驅(qū)動開發(fā)所追求的目標。這種方法在實際中能夠起到非常好的效果，使得數(shù)據(jù)鏈測試開發(fā)成為項目設(shè)計的一部分， 很好地把開發(fā)和測試融合為一個整體。

　　數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)先行開發(fā)是項目開發(fā)管理中一種細粒度的目標管理方法， 通過明確的目標， 推動軟件開發(fā)的進行。TDD 方式的開發(fā)使得數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)是從下而上， 依次實施一系列的解決方案， 最后演進為整體設(shè)計。

　　4.5基于PCI-9846圖像ROI處理技術(shù)

　　凌華科技PCI-9846是4通道16位40MS/s采樣數(shù)字化儀，專為輸入信號頻率高達20MHz的高頻和高動態(tài)范圍的信號而設(shè)計，模擬輸入范圍可以通過編程設(shè)置為±1V/±0.2V或±5V/±0.4V，配備了容量高達512MB的板載內(nèi)存，擺脫了PCI總線的約束，使之能儲存更長時間的數(shù)據(jù)。PCI-9846配備了四個高線性度的16位A/D轉(zhuǎn)換器。

　　PCI-9846相對于其他的采樣數(shù)字化儀，其特點可以概括為以下幾點：

　　 標準高度，半長PCI規(guī)格；

　　支持5V和3.3V PCI信號；

　　 支持32位/66MHz PCI接口；

　　16位高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器；

　　每通道采樣率最高40MS/s；

　　板載四通道共享的512M內(nèi)存，用于存儲數(shù)據(jù)；

　　可編程輸入電壓范圍±0.2V/±1V或±1V/±5V；

　　 模擬輸入帶寬可達20MHz；

　　支持scatter-gather DMA傳輸。

　　4.5.1基于PCI-9846的圖像存儲

　　基于PCI-9846的圖像存儲系統(tǒng)流程可由以下幾部分構(gòu)成：

　　 圖像模擬信號經(jīng)由PCI-9846轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號并進入接收設(shè)備（如計算機）；

　　 數(shù)字信號在接收設(shè)備中進行ROI區(qū)域的劃分，切割；

　　將ROI信號進行消除噪聲，增加分辨率，除鋸齒操作等，增加清晰度；

　　將非ROI信號進行壓縮，減少存儲容量；

　　 將信號進行整合，并進行壓縮處理；

　　 建立數(shù)據(jù)庫并存儲最后的數(shù)據(jù)。

　　4.5.2 感興趣區(qū)域圖像編碼技術(shù)

　　感興趣區(qū)（Region of interest， ROI） 圖像編碼技術(shù)是近年來數(shù)字圖像壓縮編碼領(lǐng)域的一個研究重點。 其在圖像高壓縮比下， 能夠更好地保證重建圖像ROI質(zhì)量， 是有效解決圖像質(zhì)量和壓縮比之間矛盾的一種重要手段。ROI 編碼算法的基本原理是：對輸入的圖像進行小波變換， 根據(jù)圖像感興趣區(qū)產(chǎn)生ROI 掩膜， 移動ROI 掩膜內(nèi)的小波系數(shù)使其位于較高的位平面， 在隨后進行的嵌入式編碼中實現(xiàn)優(yōu)先編碼、優(yōu)先傳輸， 使得解碼重建后的ROI 比背景區(qū)擁有更好的質(zhì)量。 但此類算法需要增加一定的位平面數(shù)量， 解碼時也必須對移動了的位平面進行逆平移， 增加了一定的復雜度。 另一類ROI 編碼方法是基于優(yōu)化截斷嵌入式編碼（Embedded block coding with optimized truncation， EBCOT） 算法中碼塊失真計算的。 其中具有代表性的是由Taubman 提出的隱式ROI 算法， 其通過增加ROI 碼塊失真度量的權(quán)重， 使得編碼碼流中包含更多的ROI 信息，從而提高重建圖像ROI 質(zhì)量。 其優(yōu)點在于不改變位平面的數(shù)量， 不需要附加ROI 形狀信息， 解碼也不必進行額外操作， 復雜度低。 但是， 由于編碼是以碼塊為單位， 某些ROI 碼塊中可能包含大量背景區(qū)域的小波系數(shù)， 而只有少數(shù)ROI 信息， 因此該算法在一定程度上影響了編碼效率， 在低碼率（不大于0.5 bit/pixel） 下， 重建圖像ROI質(zhì)量相對于背景區(qū)域提高不明顯。相應出現(xiàn)了一種處理方法，通過降低ROI碼塊中背景區(qū)域的小波系數(shù)權(quán)重， 以減小這些系數(shù)對編碼的影響， 使重建圖像ROI質(zhì)量明顯提高。 但是， 其采用的方式是一種有損操作， 在較高碼率下影響了重建圖像的背景區(qū)域質(zhì)量，用ROI碼塊中感興趣區(qū)小波系數(shù)的個數(shù)在碼塊中所占的比例調(diào)節(jié)權(quán)重， 取得了很好的效果。

　　1. 結(jié)束語

　　目前，外軍數(shù)據(jù)鏈自動測試系統(tǒng)（ATS）正朝著通用化、標準化、網(wǎng)絡化和智能化的方向邁進。本數(shù)據(jù)鏈測試系統(tǒng)也在朝著構(gòu)建通用化自動測試系統(tǒng)方面上邁進，通過共享測試軟硬件資源，采用開放的技術(shù)標準和測試標準，以期減少測試系統(tǒng)軟、硬件的開發(fā)和升級費用，規(guī)范軟硬件開發(fā)過程，提高測試設(shè)備中各功能模塊的互換性和通用性，實現(xiàn)測試用例程序集TPS的可移植性和可重用性，最終達到整個測試系統(tǒng)的可重構(gòu)性，一個高性能測試系統(tǒng)，能夠通過優(yōu)化豐富測試用例，實現(xiàn)測試系統(tǒng)的不斷升級；還可在構(gòu)建網(wǎng)絡化測試系統(tǒng)上，應用專用的IP承載網(wǎng)，實現(xiàn)測試過程的遠程控制與遠程故障診斷。

　　參考文獻

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