板卡硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)訉?shí)現(xiàn)具體的功能調(diào)用。

　　圖3 數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)的軟件架構(gòu)

　　3.2測(cè)試軟件設(shè)計(jì)

　　采用了Delphi編程語言， 中文化的圖形操作界面，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試系統(tǒng)所要求的操作功能。建立本機(jī)Access數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過對(duì)象模型ADO（Active Data Objects）進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，ADO最主要的優(yōu)點(diǎn)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(kù)應(yīng)用程序時(shí)，還可以將數(shù)據(jù)庫(kù)組件（ADOQuery或Query）與SQL語句結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)瀏覽、刪除等功能

　　1．應(yīng)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(dòng)程序和數(shù)據(jù)讀取/寫入的例程，編寫dll文件，并進(jìn)一步封裝成適合Delphi程序語言調(diào)用的API函數(shù)。實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和輸出回放、衰減控制和圖像窗口的控制。

　　2．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)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(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，還應(yīng)用了非可視化控件，例如TTable、TQuery、TDatabase等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)管理功能。

　　3．人機(jī)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(jī)界面，達(dá)到簡(jiǎn)單操控，功能強(qiáng)大的要求，提供界面的動(dòng)態(tài)提示以方便各種功能的操作，運(yùn)用鮮明的狀態(tài)指示控件實(shí)現(xiàn)各種狀態(tài)、進(jìn)程的指示。

　　1. 測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)

　　4.1微暗室近場(chǎng)模擬開放空間測(cè)試技術(shù)

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

　　測(cè)試天線微暗室屏蔽罩設(shè)計(jì)為正方形截面，頂面平行于地面，考慮到結(jié)構(gòu)尺寸與強(qiáng)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(cè)試天線微暗室屏蔽罩不對(duì)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(xiǎn)，吸波材料選為橡膠材料，且表面具有尖劈狀突起；測(cè)試天線微暗室屏蔽罩底部需要與武器本體邊界曲線進(jìn)行共形設(shè)計(jì)，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(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)共形設(shè)計(jì)；內(nèi)部天線的設(shè)計(jì)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(cè)試天線微暗室屏蔽罩如圖4所示。

　　圖4 測(cè)試天線微暗室屏蔽罩

　　4.2仿真場(chǎng)景及計(jì)算機(jī)集成測(cè)試技術(shù)

　　數(shù)據(jù)鏈測(cè)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(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，按照其工作流程，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，模擬仿真配套設(shè)備的功能，對(duì)目標(biāo)模塊進(jìn)行功能與性能的測(cè)試，仿真場(chǎng)景需要接近實(shí)際使用條件，才能保證測(cè)試結(jié)果的具有全面、安全、可靠、可信等特征。

　　數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，擴(kuò)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(cè)試平臺(tái)，測(cè)試軟件也具有智能化、模塊化的特點(diǎn)，針對(duì)武器系統(tǒng)不同狀態(tài)下的工作流程，進(jìn)行模塊化組合，充分地實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)條件下武器系統(tǒng)的集成測(cè)試。

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

　　數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，統(tǒng)一測(cè)試接口標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試項(xiàng)目，這樣做的目的不僅可以規(guī)范測(cè)試系統(tǒng)， 增強(qiáng)其通用性，而且還可以增強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的可擴(kuò)展性， 為了今后使測(cè)試系統(tǒng)具有兼容不同型號(hào)武器裝備的適應(yīng)性， 并使之形成系列化， 進(jìn)一步拓寬使用范圍，減少對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的重復(fù)投資， 使測(cè)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(cè)試技術(shù)

　　本測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用了協(xié)議測(cè)試技術(shù)，并通過這種協(xié)議測(cè)試技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了對(duì)武器裝備數(shù)據(jù)鏈功能的測(cè)試。數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)對(duì)武器全系統(tǒng)功能測(cè)試來說是一個(gè)重要的單元。協(xié)議測(cè)試是運(yùn)用數(shù)據(jù)鏈功能實(shí)現(xiàn)全武器功能測(cè)試的重要環(huán)節(jié)，其目的是為了保證協(xié)議實(shí)現(xiàn)并按照協(xié)議描述穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，對(duì)于數(shù)據(jù)鏈的質(zhì)量保證有著重要的意義。在協(xié)議測(cè)試技術(shù)中主要進(jìn)行了一致性測(cè)試、性能測(cè)試和魯棒性測(cè)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(cè)試技術(shù)，在指令操控和狀態(tài)信息等傳輸延時(shí)性能測(cè)試上主要用了協(xié)議性能測(cè)試技術(shù)，在接收機(jī)靈敏度性能測(cè)試上用了協(xié)議魯棒性測(cè)試技術(shù)。

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

　　4.4面向?qū)ο鬁y(cè)試技術(shù)和測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)

　　在數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)的軟件規(guī)模和軟件復(fù)雜性要求下， 按照傳統(tǒng)的現(xiàn)有被測(cè)系統(tǒng)，然后開發(fā)測(cè)試軟件的開發(fā)方法已逐漸不能適應(yīng)系統(tǒng)開發(fā)的需要，數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)采用了測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)TDD （ Test Driven Development） 的開發(fā)方法。數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)是與數(shù)據(jù)鏈設(shè)備同步啟動(dòng)進(jìn)行的，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈設(shè)備的每個(gè)功能期間，都要考慮如何對(duì)這個(gè)功能進(jìn)行測(cè)試，并完成測(cè)試代碼的編寫，這樣可以不斷地通過測(cè)試效果推動(dòng)被測(cè)設(shè)備代碼的開發(fā)， 既復(fù)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(cè)試用例代碼，然后循環(huán)進(jìn)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(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)所追求的目標(biāo)。這種方法在實(shí)際中能夠起到非常好的效果，使得數(shù)據(jù)鏈測(cè)試開發(fā)成為項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一部分， 很好地把開發(fā)和測(cè)試融合為一個(gè)整體。

　　數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)先行開發(fā)是項(xiàng)目開發(fā)管理中一種細(xì)粒度的目標(biāo)管理方法， 通過明確的目標(biāo)， 推動(dòng)軟件開發(fā)的進(jìn)行。TDD 方式的開發(fā)使得數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)是從下而上， 依次實(shí)施一系列的解決方案， 最后演進(jìn)為整體設(shè)計(jì)。

　　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(hào)頻率高達(dá)20MHz的高頻和高動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào)而設(shè)計(jì)，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(dá)512MB的板載內(nèi)存，擺脫了PCI總線的約束，使之能儲(chǔ)存更長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。PCI-9846配備了四個(gè)高線性度的16位A/D轉(zhuǎn)換器。

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

　　 標(biāo)準(zhǔn)高度，半長(zhǎng)PCI規(guī)格；

　　支持5V和3.3V PCI信號(hào)；

　　 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(chǔ)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(dá)20MHz；

　　支持scatter-gather DMA傳輸。

　　4.5.1基于PCI-9846的圖像存儲(chǔ)

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

　　 圖像模擬信號(hào)經(jīng)由PCI-9846轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)入接收設(shè)備（如計(jì)算機(jī)）；

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

　　將ROI信號(hào)進(jìn)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(hào)進(jìn)行壓縮，減少存儲(chǔ)容量；

　　 將信號(hào)進(jìn)行整合，并進(jìn)行壓縮處理；

　　 建立數(shù)據(jù)庫(kù)并存儲(chǔ)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(gè)研究重點(diǎn)。 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(duì)輸入的圖像進(jìn)行小波變換， 根據(jù)圖像感興趣區(qū)產(chǎn)生ROI 掩膜， 移動(dòng)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(jìn)行的嵌入式編碼中實(shí)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(shí)也必須對(duì)移動(dòng)了的位平面進(jìn)行逆平移， 增加了一定的復(fù)雜度。 另一類ROI 編碼方法是基于優(yōu)化截?cái)嗲度胧骄幋a（Embedded block coding with optimized truncation， EBCOT） 算法中碼塊失真計(jì)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(diǎn)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(jìn)行額外操作， 復(fù)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(duì)于背景區(qū)域提高不明顯。相應(yīng)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(duì)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(gè)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(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（ATS）正朝著通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向邁進(jìn)。本數(shù)據(jù)鏈測(cè)試系統(tǒng)也在朝著構(gòu)建通用化自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)方面上邁進(jìn)，通過共享測(cè)試軟硬件資源，采用開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，以期減少測(cè)試系統(tǒng)軟、硬件的開發(fā)和升級(jí)費(fèi)用，規(guī)范軟硬件開發(fā)過程，提高測(cè)試設(shè)備中各功能模塊的互換性和通用性，實(shí)現(xiàn)測(cè)試用例程序集TPS的可移植性和可重用性，最終達(dá)到整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的可重構(gòu)性，一個(gè)高性能測(cè)試系統(tǒng)，能夠通過優(yōu)化豐富測(cè)試用例，實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的不斷升級(jí)；還可在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)上，應(yīng)用專用的IP承載網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過程的遠(yuǎn)程控制與遠(yuǎn)程故障診斷。

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