高 亮,宮久路,諶德榮

(北京理工大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，北京 100081)

0 引言

在武器系統(tǒng)電氣系統(tǒng)中，非標(biāo)接口主要用于系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)內(nèi)部傳遞具有特殊傳輸要求的信息(如：指令)。非標(biāo)接口往往由系統(tǒng)工程師設(shè)計(jì)時(shí)序或選用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)序，產(chǎn)品工程師采用可編程電路實(shí)現(xiàn)時(shí)序，測(cè)試工程師利用示波器對(duì)時(shí)序進(jìn)行抽樣檢測(cè)。武器電氣系統(tǒng)工作環(huán)境復(fù)雜且條件惡劣，其應(yīng)用環(huán)境存在多種引起時(shí)序變化的因素(如：溫度的變化)，電氣系統(tǒng)需要在地面進(jìn)行大量的環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)。如果在地面環(huán)境試驗(yàn)中對(duì)接口參數(shù)進(jìn)行連續(xù)定量地監(jiān)測(cè)，獲取非標(biāo)接口時(shí)序參數(shù)的分布特性，則可為非標(biāo)接口時(shí)序參數(shù)的最優(yōu)設(shè)計(jì)提供精確的數(shù)據(jù)支撐。

對(duì)接口時(shí)序的一致性分析主要采用仿真加抽樣測(cè)試來(lái)完成[1]。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)接口，采用為示波器或邏輯分析儀配置協(xié)議插件實(shí)現(xiàn)對(duì)I2C、CAN等標(biāo)準(zhǔn)總線時(shí)序的自動(dòng)測(cè)試和上層協(xié)議分析[2-3]，典型產(chǎn)品有廣州致遠(yuǎn)電子公司生產(chǎn)的ZDS4000系列示波器；對(duì)于非標(biāo)接口，測(cè)試則依賴定制化系統(tǒng)[4-5]，相關(guān)研究多集中于特定應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)[6-7]。時(shí)序監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能化、通用化是亟待解決的重要課題[8]。

本文通過(guò)建立時(shí)序參數(shù)模型，設(shè)計(jì)被測(cè)參數(shù)的圖形化輸入接口，以事件碼序列為觸發(fā)條件，設(shè)計(jì)Dynamic Event Warping-Boyer Moore (DEW-BM)算法從數(shù)據(jù)流中捕獲目標(biāo)時(shí)序，根據(jù)參數(shù)模型定位受約束信號(hào)沿位置，將信號(hào)沿之間的時(shí)間距離作為被測(cè)參數(shù)的測(cè)量值，通過(guò)驗(yàn)證時(shí)序參數(shù)是否滿足約束不等式給出分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)非標(biāo)接口時(shí)序一致性的長(zhǎng)期連續(xù)定量監(jiān)測(cè)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

接口時(shí)序一致性分析是指對(duì)信號(hào)波形的建立時(shí)間，保持時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并與規(guī)定的約束值對(duì)比，檢查所有周期的波形是否符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)比測(cè)試是時(shí)序一致性分析的常用方法，其主要測(cè)試流程如圖1所示。

圖1 對(duì)比測(cè)試基本流程圖

本文基于虛擬邏輯分析儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)序監(jiān)測(cè)的硬件系統(tǒng)，如圖2所示；利用DSLogic邏輯分析儀模塊實(shí)現(xiàn)接口信號(hào)數(shù)據(jù)采集及閾值比較，其性能參數(shù)如表1所示；通過(guò)USB總線接收數(shù)據(jù)流并以二進(jìn)制文件存儲(chǔ)到服務(wù)器硬盤。

圖2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

表1 DSLogic性能參數(shù)表

名稱最大采樣率通道數(shù)輸入電壓范圍/V參數(shù)值20M@1640M@816-30～30

基于B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)序分析軟件，如圖3所示，通過(guò)讀取數(shù)據(jù)文件和輸入被測(cè)參數(shù)信息進(jìn)行時(shí)序一致性檢測(cè)，并在前端頁(yè)面顯示時(shí)序一致性分析結(jié)果。

圖3 時(shí)序分析軟件工作流程圖

2 關(guān)鍵技術(shù)研究及設(shè)計(jì)

2.1 參數(shù)描述模型

對(duì)比測(cè)試的關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)模式庫(kù)的建立，傳統(tǒng)上通過(guò)編寫協(xié)議插件實(shí)現(xiàn)模式庫(kù)的生成，缺乏接口時(shí)序統(tǒng)一的描述模型和輸入接口，這是現(xiàn)有時(shí)序監(jiān)測(cè)系統(tǒng)難以通用化的根本原因。建立時(shí)序描述模型，實(shí)現(xiàn)被測(cè)時(shí)序的輸入接口，是解決時(shí)序監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通用化問(wèn)題的可行方法。

時(shí)序一致性分析中常見(jiàn)的測(cè)試項(xiàng)目有：建立時(shí)間、保持時(shí)間、電平持續(xù)時(shí)間等[9]，在本質(zhì)上這些參數(shù)都是描述兩個(gè)信號(hào)沿之間的時(shí)間間隔。因此只需要知道被測(cè)參數(shù)的起始位置，終止位置和約束值三個(gè)參數(shù)便可以使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。時(shí)序參數(shù)的測(cè)量示意圖如圖4所示，對(duì)應(yīng)地需要輸入信號(hào)沿a，信號(hào)沿b和約束值Tsu的數(shù)值描述，其中Tsu直接由接口時(shí)序規(guī)定，具有明確的數(shù)值，而信號(hào)沿的位置則需要建立一種規(guī)則來(lái)準(zhǔn)確描述，本文通過(guò)定義信號(hào)的沿函數(shù)，利用沿函數(shù)值來(lái)標(biāo)識(shí)信號(hào)沿在時(shí)序周期中的位置。

圖4 時(shí)序參數(shù)測(cè)量示意圖

定義1:設(shè)有(0,1)域上的二元時(shí)間序列Xg：

Xg=[x(g)1x(g)2…x(g)n]

若存在整數(shù)p，使得x(g)p-1+x(g)p=1且x(g)p-1×x(g)p=0，則稱Xg在p處有沿，若Xg在p1,p2,…,pN處有沿，且p1

(1)

按照上述定義，信號(hào)沿a的位置可描述為(A,4)，信號(hào)沿b的位置可描述為(B,2)。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)比還需要輸入測(cè)試值與約束值的約束關(guān)系，分為最大值約束和最小值約束兩類，因此Tsu可由參數(shù)模型表示為：

(A4B2minTsu)

(2)

被測(cè)參數(shù)均表示為形如式(2)的矢量模型，當(dāng)需要輸入多個(gè)參數(shù)時(shí)，即對(duì)應(yīng)輸入多個(gè)約束矢量。為了便于工程實(shí)現(xiàn)，本文設(shè)計(jì)基于csv文件的時(shí)序參數(shù)輸入接口，其輸入格式如圖5所示。

圖5 基于csv文件的時(shí)序參數(shù)輸入格式

2.2 目標(biāo)信號(hào)捕獲

接口時(shí)序一般具有周期性，在上一個(gè)工作周期結(jié)束至下一個(gè)工作周期開始前存在無(wú)關(guān)時(shí)序，工作時(shí)序呈片段離散地分布于整個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流中，因此篩選出目標(biāo)時(shí)序片段是時(shí)序分析需解決的首要問(wèn)題。其難點(diǎn)在于當(dāng)接口時(shí)序發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，目標(biāo)時(shí)序片段可能不再符合觸發(fā)條件，作為無(wú)關(guān)時(shí)序被過(guò)濾，導(dǎo)致時(shí)序錯(cuò)誤未被發(fā)現(xiàn)。因此設(shè)計(jì)一種具有時(shí)序容錯(cuò)能力和高效的數(shù)據(jù)捕獲方法，成為時(shí)序一致性分析正確性的保證。

傳統(tǒng)上，邏輯分析儀通過(guò)設(shè)置邊沿、碼型等觸發(fā)條件捕獲目標(biāo)信號(hào)[10]，但捕獲正確性低，需依賴人工滑動(dòng)定位目標(biāo)時(shí)序，無(wú)法直接應(yīng)用于自動(dòng)測(cè)量。目標(biāo)信號(hào)捕獲通過(guò)協(xié)議分析軟件實(shí)現(xiàn)，其分析對(duì)象是已經(jīng)被離散化后的布爾時(shí)間序列，因此碼型觸發(fā)是最優(yōu)選擇。在理想時(shí)序下只存在一種碼型，但由于實(shí)際電路中的信號(hào)存在抖動(dòng)，信號(hào)沿重疊處附近會(huì)產(chǎn)生額外的碼字，如圖6所示，01和10分別是b信號(hào)沿偏離理想位置時(shí)額外產(chǎn)生的碼字。若同一有效沿處重疊信號(hào)沿?cái)?shù)量為n，則產(chǎn)生的碼字最多有n-1個(gè)，最少有0個(gè)，目標(biāo)時(shí)序呈現(xiàn)出多模式的特征，模式集隨并行信號(hào)數(shù)量的增加呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。為了降低匹配的復(fù)雜度，提出事件碼并以事件碼序列作為觸發(fā)條件，接口時(shí)序可用唯一的事件碼序列表征，實(shí)現(xiàn)將多模式匹配簡(jiǎn)化為單模式匹配。

2.2.1 事件碼

數(shù)字系統(tǒng)依靠信號(hào)間邏輯值的不同組合實(shí)現(xiàn)不同的邏輯事件，本文將理想時(shí)序下邏輯事件有效時(shí)各信號(hào)對(duì)應(yīng)的邏輯值組合稱為事件碼。數(shù)字系統(tǒng)由時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)，邏輯事件的有效時(shí)刻即對(duì)應(yīng)著時(shí)鐘信號(hào)的有效沿，以圖4所示時(shí)序?yàn)槔?，若clk的下降沿為有效時(shí)刻，則A和B信號(hào)對(duì)應(yīng)的事件碼為(11 01 11 00 10 10 11 11 01 00 00 00)，對(duì)連續(xù)相同的事件碼合并得到事件碼序列(11 01 11 00 10 11 01 00)。對(duì)于信號(hào)沿不重疊的時(shí)序，其信號(hào)抖動(dòng)不會(huì)改變時(shí)序的事件碼序列，如(A,5)和(B,3)信號(hào)沿偏離理想位置；當(dāng)存在信號(hào)沿重疊時(shí)，如(A,3)和(B,1)發(fā)生偏移則會(huì)產(chǎn)生新的碼字，當(dāng)采樣分辨率高于偏移距離時(shí)，這些碼字就能被觀測(cè)到。但是這些碼字不具有實(shí)際的邏輯操作，因此不能認(rèn)為是事件碼，用擾動(dòng)碼符號(hào)*標(biāo)識(shí)并說(shuō)明重疊信號(hào)的數(shù)量，則圖4時(shí)序的事件碼序列表示為(11 01 11 *2 00 10 11 01 00)。當(dāng)有n個(gè)信號(hào)沿重疊時(shí)，可最多插入n-1個(gè)完全不同的擾動(dòng)碼，信號(hào)抖動(dòng)會(huì)造成信號(hào)沿在理想位置附近移動(dòng)，但不會(huì)造成信號(hào)的二次翻轉(zhuǎn)，所以擾動(dòng)碼不能與插入位置前后的事件碼相同，即上述事件碼序列中的*不能為(11)和(00)，則事件碼序列長(zhǎng)度為：

m≤l≤m+r-k

(3)

式中，m表示事件碼的數(shù)量，r表示在理想時(shí)序下重疊的信號(hào)沿?cái)?shù)量之和，k表示有k個(gè)不同的時(shí)鐘有效沿時(shí)刻發(fā)生重疊。

2.2.2 匹配算法

設(shè)被測(cè)接口時(shí)序有p個(gè)可測(cè)信號(hào)，采樣頻率為fsamp，采樣時(shí)長(zhǎng)為t，對(duì)各信號(hào)同步采樣，則采樣數(shù)據(jù)可表示為：

(4)

數(shù)據(jù)序列的長(zhǎng)度q=t×fsamp，將上述矩陣中同一列的數(shù)據(jù)點(diǎn)編為一個(gè)碼元，由于采樣頻率一般是信號(hào)最大頻率的數(shù)倍，相鄰碼元存在大量的重復(fù)性，游程壓縮后可得到數(shù)值序列Dn和游程序列Tn：

Dn[d1d2…dn]

(5)

Tn[t1t2…tn]

(6)

式中，ti表示壓縮前最后一個(gè)di對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，目標(biāo)信號(hào)捕獲即為從數(shù)據(jù)序列Dn中搜索與事件碼序列Pl完全匹配的子序列，這是具有通配符的單模式串匹配問(wèn)題，常見(jiàn)的串匹配算法有Brute-Force(BF)，Knuth-Morris-Pratt(KMP)和Boyer-Morre(BM)算法等[11]。但由于事件碼序列含有通配符*且長(zhǎng)度不確定，因此無(wú)法直接應(yīng)用上述算法。文獻(xiàn)[12]指出BM算法在最壞情況下具有最好的計(jì)算復(fù)雜性，在最好情況下的計(jì)算復(fù)雜性優(yōu)于KMP算法，因此本文以BM算法為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)事件進(jìn)行動(dòng)態(tài)彎折，設(shè)計(jì)信號(hào)的模糊匹配算法DEW-BM(Dynamic Event Warping-Boyer Morre),實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)信號(hào)捕獲，詳細(xì)算法步驟如下：

1)將事件序列P的首字符p1和數(shù)據(jù)序列D中的某一字符di對(duì)齊，稱位置i為嘗試位置。由式(3)可知最后一個(gè)事件碼一定位于di+m-1到di+m+r-k-1之間，以di+m+r-k-1為起點(diǎn)，從右至左開始匹配第一個(gè)符合條件的字符，若存在字符di+s=pm且di+s在Tn對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)ti+s不超過(guò)匹配閾值τ，則對(duì)齊di+s和pm；若不存在匹配字符，則對(duì)齊di+m-1和pm。

2)以pm為起點(diǎn)，從右向左匹配后綴，匹配時(shí)如果pi是通配符*，則按3)中的規(guī)則執(zhí)行，直至出現(xiàn)p1=di或pk≠di+k-1(1≤k≤m-1)，前者表示匹配成功；后者表示匹配失敗并繼續(xù)后續(xù)步驟，將D中首次出現(xiàn)的不匹配字符di+k-1稱為壞字符，將已匹配成功的序列pk+1,pk+2,…,pm稱為好后綴。

3)當(dāng)pj=dj且pj-1=*number時(shí)(*為擾動(dòng)碼，number表示重疊數(shù)),若從dj-1到dj-number中存在字符dchar與pj-2匹配，則將dj至dchar之間的數(shù)據(jù)序列彎折與pj-1對(duì)齊；若不存在匹配字符，則將dj-1至dj-number的數(shù)據(jù)序列與pj-1對(duì)齊。上述兩種情況對(duì)齊后，均表示pj-1匹配成功，繼續(xù)匹配下一字符pj-2。

4)計(jì)算壞字符的移動(dòng)距離shiftbc，在P中從右至左查找首次出現(xiàn)的壞字符di+k-1，以bmBc[char]表示壞字符在P中的位置序號(hào),若P中不存在壞字符，則將P移動(dòng)至壞字符的下一個(gè)字符，令bmBc[char]=-1；若存在一個(gè)或多個(gè)壞字符，則選取P中最右的那個(gè)字符移動(dòng)至與壞字符對(duì)齊;綜上shifbbc=k-1-bmBc[char]。

5)對(duì)P做掃描后綴匹配預(yù)處理，計(jì)算匹配度數(shù)組suffix，suffix[i]的值表示從pi開始向前掃描，能夠與P后綴匹配的最大長(zhǎng)度。

6)計(jì)算好后綴的移動(dòng)距離shiftgs,以bmGs[char]表示子串后綴的最后一個(gè)字符在P中的位置序號(hào),若P中存在與好后綴前導(dǎo)字不同的子串，則將最靠右邊的字串對(duì)齊；若無(wú)符合條件的子串，則尋找P中的最長(zhǎng)前綴使其與好后綴的后綴對(duì)齊；若上述兩者都不滿足，則直接移動(dòng)P至壞字符的下一個(gè)字符，并令bmGs[char]=-1;上述匹配過(guò)程可通過(guò)步驟5)預(yù)處理完成，通過(guò)查詢suffix數(shù)組可直接獲取匹配結(jié)果，綜上shiftgs=m-bmGs[char]。

7)選取shiftbc和shiftgs中的較大值作為下一次匹配的移動(dòng)距離，跳轉(zhuǎn)步驟1),執(zhí)行下一次匹配。

算法流程如圖7所示，右對(duì)齊位置的確定和通配符匹配規(guī)則設(shè)計(jì)是DEW-BM算法的動(dòng)態(tài)彎折實(shí)現(xiàn)，主要用于解決傳統(tǒng)BM算法應(yīng)用時(shí)面臨的兩個(gè)問(wèn)題：1)模式序列和目標(biāo)數(shù)據(jù)序列的長(zhǎng)度不一致；2)缺少通配符的匹配法則。

圖7 DEW-BM算法流程圖

2.3 異常時(shí)序分析

當(dāng)時(shí)序參數(shù)不滿足接口時(shí)序所規(guī)定的約束值時(shí)稱為異常時(shí)序，時(shí)序一致性分析的過(guò)程就是從捕獲的信號(hào)數(shù)據(jù)中測(cè)量出各個(gè)時(shí)序參數(shù)的實(shí)際值，再與約束值進(jìn)行比較。

2.3.1 時(shí)序參數(shù)測(cè)量

時(shí)序參數(shù)具有形如式(2)的描述，參數(shù)測(cè)量具有獨(dú)立性，因此對(duì)于n個(gè)參數(shù)的測(cè)量可劃分為n個(gè)并行的測(cè)量過(guò)程。設(shè)捕獲的數(shù)據(jù)可描述為形如式(4)的數(shù)據(jù)矩陣,以式(2)所描述的參數(shù)為例，說(shuō)明測(cè)量過(guò)程,設(shè)信號(hào)A由通道1測(cè)試，信號(hào)B由通道2測(cè)試，則有：

1)對(duì)d(1)行向量計(jì)算沿函數(shù)，初始化當(dāng)前沿函數(shù)值index=0,若d(1)i與d(1)i+1的值不相同，則index=index+1，當(dāng)index=4時(shí)，讀取此時(shí)若d(1)i對(duì)應(yīng)的若ti，記作tA;同理，讀取B信號(hào)沿對(duì)應(yīng)的時(shí)間值tB。

2)若約束關(guān)系為min，則判斷|tA-tB|≥Tsu;若約束關(guān)系為max，則判斷|tA-tB|≤Tsu。

3)若存在時(shí)序參數(shù)不滿足約束不等式，則判定當(dāng)前捕獲數(shù)據(jù)存在異常時(shí)序，并記錄異常時(shí)序的時(shí)間位置。

4)分別獨(dú)立統(tǒng)計(jì)各測(cè)量參數(shù)的最大值和最小值，并在每次時(shí)序分析完成后更新。

2.3.2 測(cè)量誤差分析

(7)

max約束關(guān)系下的時(shí)序正確狀態(tài)修正為：

(8)

min約束關(guān)系下的時(shí)序正確狀態(tài)修正為：

(9)

3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

時(shí)序一致性分析系統(tǒng)的核心在于時(shí)序分析軟件功能的正確實(shí)現(xiàn)，為了驗(yàn)證時(shí)序分析軟件的分析結(jié)果具備一定的正確性和可靠性，基于信號(hào)完整性的分析，利用matlab模擬生成某FIFO的異步寫入時(shí)序在各種噪聲環(huán)境下的信源采樣數(shù)據(jù)，時(shí)序關(guān)系如圖8中的a至b段所示，時(shí)序約束如圖9所示。時(shí)序分析軟件通過(guò)讀取采樣數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分析，將分析結(jié)果與信源設(shè)定的期望結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

圖8 FIFO異步寫入時(shí)序圖

圖9 FIFO異步寫入?yún)?shù)

3.1 信源設(shè)計(jì)

時(shí)鐘信號(hào)是其他信號(hào)設(shè)計(jì)的參照，為了模擬信號(hào)的真實(shí)情況，需考慮時(shí)鐘信號(hào)存在的時(shí)鐘偏移、時(shí)鐘抖動(dòng)以及占空比失真等不穩(wěn)定因素。其中時(shí)鐘抖動(dòng)是造成時(shí)序問(wèn)題的最主要原因，文本在信源設(shè)計(jì)中僅考慮時(shí)鐘抖動(dòng)的影響。時(shí)鐘抖動(dòng)可分為固定性抖動(dòng)fDj(t)和隨機(jī)性抖動(dòng)兩類，其中隨機(jī)性抖動(dòng)接近高斯分布，固定性抖動(dòng)一般不具有隨機(jī)性，其分布形式表現(xiàn)為峰峰值2μ[14-15]。為了能用統(tǒng)一的概率分布模型描述固定性抖動(dòng)，將峰值分布近似為高斯分布的左右兩個(gè)部分，在第nT個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘附近，時(shí)鐘信號(hào)的固定性抖動(dòng)的概率密度函數(shù)如下：

(10)

時(shí)鐘信號(hào)的總體抖動(dòng)fTj(t)可表示為隨機(jī)性抖動(dòng)和固定性抖動(dòng)的線性疊加：

(11)

由上述公式可知，時(shí)鐘抖動(dòng)時(shí)多重高斯分布的疊加，在計(jì)算時(shí)會(huì)對(duì)應(yīng)多個(gè)σ值，為了降低計(jì)算復(fù)雜性，計(jì)算式中的σ取相同值。同理，在確定時(shí)鐘信號(hào)有效沿位置后，數(shù)據(jù)信號(hào)也會(huì)相對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)沿存在隨機(jī)性抖動(dòng)，其分布規(guī)律符合高斯分布。通過(guò)設(shè)置不同的σ，可模擬生成不同噪聲條件下的信源，通過(guò)設(shè)置不同的采樣頻率fsamp和采樣時(shí)長(zhǎng)t，可得到不同測(cè)試條件下的測(cè)試數(shù)據(jù)。在信源生成過(guò)程中，以FIFO異步時(shí)序?yàn)橐粋€(gè)最小周期T，生成周期性信源數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)為二進(jìn)制文件，其詳細(xì)的參數(shù)設(shè)置如表2所示。

表2 信源設(shè)計(jì)參數(shù)

3.2 測(cè)試方法

1)按表2所示設(shè)置參數(shù)，利用matlab模擬生成3個(gè)不同的數(shù)字信源，將生成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為二進(jìn)制文件;

2)將FIFO異步寫入時(shí)序的參數(shù)和事件碼序列信息填入csv文件，并上傳至?xí)r序分析軟件，填寫信息如圖10所示。

圖10 FIFO時(shí)序輸入配置

3)時(shí)序分析軟件分別讀取3個(gè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行時(shí)序一致性分析，輸出測(cè)試結(jié)果;

4)統(tǒng)計(jì)測(cè)試結(jié)果，如表3和表4所示，并與期望結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證系統(tǒng)檢測(cè)的正確性。

表3 異常時(shí)序測(cè)試結(jié)果

表4 干擾信源時(shí)序參數(shù)測(cè)量結(jié)果 ns

測(cè)試項(xiàng)目測(cè)量值最大值最小值平均值期望值tWRpwl534850.250tWRpwh726869.770tSFD12710.110tFDH11710.010tXFD615859.960

3.3 測(cè)試結(jié)果

測(cè)試表明，時(shí)序分析軟件能夠完全捕獲理想信源和正確信源的目標(biāo)周期，干擾信源目標(biāo)周期捕獲遺漏三個(gè)，故障和警告時(shí)序的位置定位正確。干擾信源中各時(shí)序參數(shù)測(cè)量值與信源設(shè)計(jì)時(shí)的期望值相符，說(shuō)明數(shù)據(jù)分析軟件能夠?qū)Ξ惓r(shí)序定位，分析結(jié)果具有較高的正確性和可靠性。

經(jīng)分析，未被捕獲的三個(gè)周期均為時(shí)序異常周期，且時(shí)序異常類型為邏輯值翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致目標(biāo)時(shí)序的事件碼序列發(fā)生改變，未能與時(shí)序模式序列匹配成功，因此未能捕獲目標(biāo)時(shí)序。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文基于對(duì)比測(cè)試原理設(shè)計(jì)時(shí)序一致性連續(xù)定量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，針對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)涉及的關(guān)鍵技術(shù)展開研究。通過(guò)建立時(shí)序參數(shù)模型實(shí)現(xiàn)被測(cè)參數(shù)的圖形化輸入，取代傳統(tǒng)的協(xié)議插件；利用事件碼序列表征目標(biāo)時(shí)序特征，在BM算法的基礎(chǔ)上通過(guò)動(dòng)態(tài)事件彎折和通配符匹配規(guī)則的設(shè)計(jì)提出了DEW-BM算法，并成功應(yīng)用于目標(biāo)信號(hào)的捕獲；基于誤差分析對(duì)時(shí)序異常檢測(cè)方法作出修正，將誤差范圍內(nèi)無(wú)法自動(dòng)判別的時(shí)序設(shè)為警告狀態(tài)。最后基于虛擬儀器的結(jié)構(gòu)搭建了時(shí)序一致性分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并通過(guò)信源設(shè)計(jì)，對(duì)時(shí)序分析軟件的功能正確性進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明數(shù)據(jù)分析軟件能正確獲取基于csv文件輸入的時(shí)序信息，對(duì)不同信源的時(shí)序分析結(jié)果與期望結(jié)果一致，具有一定的正確性和可靠性。但目前的研究中還存在不足之處，后期研究將重點(diǎn)解決以下問(wèn)題：

1)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)由離線處理轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)處理；

2)缺乏真實(shí)接口時(shí)序的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充對(duì)實(shí)際電路時(shí)序的相關(guān)測(cè)試與分析；

3)當(dāng)接口時(shí)序出現(xiàn)邏輯功能性錯(cuò)誤時(shí)，事件碼觸發(fā)方法不能完全捕獲目標(biāo)時(shí)序，需完善觸發(fā)條件設(shè)計(jì)。