并行测试中合成仪器的应用研究

　　1　并行测试

　　当前自动测试系统(Automated TestSystem,ATS)的测试方式主要是串行方式,这导致测试系统中计算机和测试仪器有70% ~80%的时间处于空闲状态,系统的资源利用率和测试效率极低。并行测试技术的引入是自动测试技术发展的一项重大的应用突破,因此,在自动测试系统中应用并行处理技术是武器装备保障发展的必然趋势。

　　并行测试是指ATS在同一时间内完成多项测试任务,包括在同一时间内完成对多个UUT的测试,或者在单个UUT上同步或异步地运行多个测试任务;同时完成对UUT多项参数的测量,其真正意义就在于同一时刻多个测试共同进行。并行测试的实现方法有多种,包括通过接口开关转换测试多个UUT、多任务交错并行测试和交迭等待并行测试等。在组建并行测试系统过程中往往把各种方法混合使用,来提高效率和降低成本。实现并行测试的关键之一是合理的任务分解和任务调度,通过任务分解把大规模的测试任务分解为一系列的子测试任务,并挖掘子测试任务间的并行性,然后通过任务调度来确定子测试任务间的单元组合以及先后顺序,从而实现全局或者局部优化,提高测试效率。

　　2　合成仪器

　　2.1　合成仪器概念

　　合成仪器(Synthetic Instruments, SI)是通过标准化的接口将一系列基本的硬件和软件部件进行连接的可重复配置系统,利用数字处理技术来产生信号和进行测量。其核心思想是将传统仪器分割成为一些基本功能模块,通过外部处理器及软件的聚合和标准接口连接,取代专用高端仪器并实现标定、校正等功能,完成不同的测量任务。图1为基于合成仪器的测试系统架构框图。

　　2.2　合成仪器的结构及特点

　　合成仪器系统包括信号调理模块、上/下变频、ADC以及DAC等,用于处理被测设备的激励信号和响应信号。传统的测试测量是用一种仪器进行一类测试,通过多种仪器实现一组完整测试。在许多情况下,不同仪器具有类似的功能(如DSP、D/A转换器、滤波器、振荡器、衰减器等),因此考虑将具有相似的功能部分甚至整个测试系统进行模块化处理,并删除其冗余部分。“合成”这些仪器的测量功能到一组功能模块上,就得到了能替代多台仪器进行各种模拟、数字甚至射频、微波测量的独立系统,这组功能软件和硬件模块就叫做“SI”。使用一台SI就可满足多种信号的测量要求,不再需要许多专用、单功能的激励和测量仪器。

　　SI的最大特点是“可重配置”,基础构件模块可通过软件命令调整和重配置,以模拟一种或多种传统测试设备。SI仅仅通过软件修改就可增加新的测试能力,而传统的仪器需要增加专用的硬软件。