STD標(biāo)準(zhǔn)中信號(hào)模型同步和門控機(jī)制研究

劉松風(fēng)，王 軍

（1.海軍裝備技術(shù)研究所 北京 102442；2.海軍工程大學(xué) 電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430033）

IEEE1641標(biāo)準(zhǔn)，又稱信號(hào)與測(cè)試定義（Signal and Test Definition，STD）標(biāo)準(zhǔn)[1]。該標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)測(cè)試程序集（Test Program Set，TPS）的可移移植和儀器的互換提出了一種標(biāo)準(zhǔn)的解決方法。它是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試描述語(yǔ)言 （Abbreviated Test Language for All Systems，ATLAS）測(cè)試語(yǔ)言發(fā)展的高峰，但是又不同于后者，STD已經(jīng)不再是一種測(cè)試描述語(yǔ)言，而是一套信號(hào)組件庫(kù)，它為用戶提供了描述和控制信號(hào)的能力[2]，國(guó)際軍用ATS領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和研究課題都對(duì)信號(hào)這一眼就要素給與了足夠的重視[3]。文中主要研究了在控制信號(hào)能力方面，同步和門控機(jī)制是如何實(shí)現(xiàn)的。

1 信號(hào)函數(shù)和事件

SignalFunction都有Sync與Gate 2個(gè)屬性。Sync屬性表示信號(hào)同步屬性，當(dāng)Sync屬性有效時(shí)，信號(hào)同步在Time=0時(shí)刻，而只有當(dāng)Gate有效時(shí)，信號(hào)才有效。所有的信號(hào)函數(shù)都有兩種輸入事件引用（同步和門控）[4]。如果分配了同步引用，則每當(dāng)同步事件進(jìn)入活動(dòng)狀態(tài)就重新啟動(dòng)信號(hào)函數(shù)的行為。如果沒(méi)有分配同步引用，則信號(hào)函數(shù)的行為不會(huì)被重新啟動(dòng)。如果分配了門控事件，則只有門控事件處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)信號(hào)函數(shù)的行為才是可操作的，所以只有門控事件是活動(dòng)的時(shí)侯信號(hào)的真實(shí)特征才是可用的。如果沒(méi)有分配門控引用，信號(hào)函數(shù)是輸入信號(hào)處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)的操作。

一旦信號(hào)函數(shù)的輸出信號(hào)是活動(dòng)的，則只有當(dāng)門控引用事件是活動(dòng)的（門控啟動(dòng)）時(shí)候信號(hào)函數(shù)才是可操作的。換句話說(shuō)，一旦被觸發(fā)，輸出信號(hào)進(jìn)入活動(dòng)狀態(tài)，但是真實(shí)的信號(hào)只有在門控事件活動(dòng)時(shí)才存在。當(dāng)門控事件不活動(dòng)時(shí)，信號(hào)函數(shù)只產(chǎn)生一個(gè)空值。對(duì)于信號(hào)，一個(gè)空信號(hào)值可能是0伏或者噪聲，但是對(duì)于事件，一個(gè)空值將會(huì)是不活動(dòng)的（即，非開(kāi)通）。

接下來(lái)我們以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦信號(hào)（發(fā)生源）為例，以同樣的事件流來(lái)顯示同步和門控事件在各種信號(hào)上的作用[5]。

同步事件和門控在正弦波上不同的作用：如圖1～圖4所示。

圖1 同步事件的信號(hào)源在正弦波上作用Fig.1 The function of source of synchronous events on the sine wave

圖2 門控事件發(fā)生源在正弦波上的作用Fig.2 The function of source of gate events on the sine wave

圖3 門控Gate和同步Sync事件在正弦波上的作用Fig.3 The function of source of sync and gate events on the sine wave

圖4 獨(dú)立的門控Gate和同步Sync事件在正弦波上的作用Fig.4 The function of source of independent sync and gate events on the sine wave

2 信號(hào)模型的同步

2.1 無(wú)明確外部到內(nèi)部同步的信息模型

測(cè)試信號(hào)框架（Test Signal Framework，TSF）信號(hào)模型與基本信號(hào)組件 （Basic Signal Component，BSC）有相同的同步方式。當(dāng)一個(gè)同步事件到達(dá)測(cè)試信號(hào)框架TSF模型的同步輸入端時(shí)，整個(gè)模型被啟動(dòng)或重新啟動(dòng)。這種行為可以通過(guò)把同步Sync事件施加到模型內(nèi)所有的基本信號(hào)組件BSCs上在測(cè)試信號(hào)框架TSF模型中來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖5所示。

圖5 所有同步輸入都被連接的調(diào)幅信號(hào)AM signal模型Fig.5 All sync inputs are connected to the AM signal model

圖5描述的是一個(gè)調(diào)幅信號(hào)，如虛線所示，顯示了一個(gè)所有同步輸入都被連接到外部同步輸入的調(diào)幅信號(hào)測(cè)試信號(hào)框架AM_SIGNAL TSF模型。但在此處要強(qiáng)調(diào)的是，由于基本信號(hào)組件BSCs只能接受一個(gè)單個(gè)的同步Sync和門控Gate信號(hào)。當(dāng)信息模型具有內(nèi)部同步路徑時(shí)，它不能再接受來(lái)自測(cè)試信號(hào)框架TSF模型外部同步輸入的同步信號(hào)。我們以遠(yuǎn)程測(cè)量設(shè)備詢問(wèn)的信號(hào)模型為例說(shuō)明。如圖6所示。

圖6 顯示隱含的同步連接的信號(hào)模型Fig.6 Implicit sync connection signal model

如圖6所示，虛線部分為同步的BSC內(nèi)部組件部分，由于遠(yuǎn)程測(cè)量設(shè)備詢問(wèn)基本信號(hào)組件BSC“DME Interrogation”已經(jīng)有了一個(gè)同步輸入的連接，int event即是他的同步輸入，所以它不能再接受來(lái)自測(cè)試信號(hào)框架TSF模型外部同步輸入的同步信號(hào)。在這種情況下，測(cè)試信號(hào)框架TSF模型圖解的慣例是所有未用的基本信號(hào)組件BSC同步參考都被連接到外部的測(cè)試信號(hào)框架TSF同步輸入端上。

2.2 有明確的外部到內(nèi)部的信息模型

有明確的外部到內(nèi)部的信息模型當(dāng)信號(hào)運(yùn)行時(shí)，正弦波基本信號(hào)組件sinusoid BSC將立即啟動(dòng)并輸出一個(gè)初相位角為零的正弦波。定時(shí)事件基本信號(hào)組件TimedEvent BSC在一個(gè)外部事件初次在測(cè)試信號(hào)框架TSF模型的同步輸入端發(fā)生時(shí)啟動(dòng)。脈沖序列基本信號(hào)組件PulseTrain BSC在接收到來(lái)自定時(shí)事件基本信號(hào)組件TimedEvent BSC的同步Sync事件時(shí)啟動(dòng)。其效果是延遲輸出的脈沖序列發(fā)出的起始時(shí)間直到同步信號(hào)事件發(fā)生。如圖7所示。

圖7 具有到定時(shí)事件上明確的同步輸入的信號(hào)模型Fig.7 Clear sync input on TimedEvent signal model

3 門控信號(hào)模型

3.1 有隱含內(nèi)部門控的信號(hào)模型

測(cè)試信號(hào)框架TSF模型[7]可以以與基本信號(hào)組件BSC一樣的方式被門控。當(dāng)一個(gè)門控事件到達(dá)一個(gè)測(cè)試信號(hào)框架TSF模型的門控輸入端時(shí)，整個(gè)模型在該事件的持續(xù)期間被一直門控。這種行為可以通過(guò)把門控事件加載在模型內(nèi)最后（輸出）一些基本信號(hào)組件BSCs上來(lái)在測(cè)試信號(hào)框架TSF模型中實(shí)現(xiàn)。圖4顯示了調(diào)幅信號(hào)測(cè)試信號(hào)框架AM_SIGNAL TSF，它在外部門控輸入端與最后一個(gè)基本信號(hào)組件BSC的門控輸入端之間具有一個(gè)單獨(dú)的隱含連接。如圖8所示。

3.2 有明確外部到內(nèi)部門控的信號(hào)模型

明確的連接可用在外部門控端與特定的一些基本信號(hào)組件BSC門控輸入端之間。按照慣例，只有被連接到外部門控輸入端的特定的一些基本信號(hào)組件BSCs才會(huì)受到外部事件的門控。其他一些基本信號(hào)組件除非它們的門控輸入端時(shí)與一個(gè)內(nèi)部事件連接的，否則當(dāng)調(diào)用Out.Run方法時(shí)從時(shí)間零點(diǎn)受到門控。如圖9所示。

圖8 具有單個(gè)的隱含內(nèi)部門控的信號(hào)模型Fig.8 Single implicit inner gate signal model

圖9 顯示明確的內(nèi)部連接的信號(hào)模型Fig.9 Show a clear inner connection signal model

4 結(jié) 論

TSF模型是由一個(gè)或更多的基本信號(hào)組件BSC結(jié)合成為的一個(gè)更復(fù)雜的模型，它的輸出結(jié)果往往受到外部同步和門控作用的影響，本文最后以遠(yuǎn)程測(cè)量設(shè)備詢問(wèn)信號(hào)模型以及調(diào)幅信號(hào)模型來(lái)舉例說(shuō)明外部的同步或門控是否是明確到內(nèi)部，得出了對(duì)其輸出有一定的影響，所以研究TSF模型的同步和門控機(jī)制對(duì)我們熟悉掌握該標(biāo)準(zhǔn)，精準(zhǔn)的定義信號(hào)提供了一套標(biāo)準(zhǔn)的解決方案[6]。

[1]IEEE Standards Coordinating Committee 20.IEEE Standard for signal&Test Definition （STD）[S].New York:IEEE Standards Coordinating Committee 20，2010.

[2]路輝.自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試描述語(yǔ)言[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[3]錢鋒，孟晨，朱俊.基于STD標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)構(gòu)建方法研究[J].儀表技術(shù)，2008（9）：36-38.

QIAN Feng，MENG Chen，ZHU Jun.Construction method based on the STD standard signal[J].Instrumental Technique，2008（9）：36-38.

[4]夏明飛，煜明.基于STD標(biāo)準(zhǔn)的ATS軟件平臺(tái)[J].計(jì)算機(jī)工程，2010（6）:73-76

XIA Ming-fei，BO Yu-ming.ATS software platformbased on the STD standard[J].Computer Engineering，2010（6）:73-76.

[5]IEEE Standards Coordinating Committee 20.IEEE Guide for the Use of IEEE Std 1641，Standard for Signal and Test Definition[S].New York:IEEE Standards Coordinating Committee 20，2006

[6]Ashley Hulme.Resolving test ambiguity with IEEE 1641，part 34 in a series of tutorials on instrumentation and measurement[J].IEEE Instrumentation&Measurement Magazine，2011：18-26.

[7]吉利萍.三維空時(shí)自適應(yīng)處理的信號(hào)模型[J].電子科技，2009（9）：8-10.

JI Li-ping.Signal model of three-dimension space-time adaptive processing[J].Electronic Science and Technology，2009（9）：8-10.