基于构件的小波变换信号分析仪的研发

　　1 引言

　　软件构件技术是在软件开发中避免重复劳动的解决方案。通过软件构件技术可以提高软件开发的效率和质量。近十几年来面向对象技术出现并逐步成为主 流技术，为软件构件技术提供了基本的技术支持。基于构件的应用软件开发方法是在吸取已有的软件开发方法的经验基础上结合构件技术和软件复用技术而产生的一 种新的、高效的开发方法〔1~3〕。

　　小波变换是一种多分辨率分析方法，在时域和频域同时具有良好的局部化特性，能够很好地反映出奇异信号的特征，是分析信号尤其是非平稳信号的有力 工具，为机械故障诊断提供一种强有力的分析手段卜【4~7】。本文采用构件化软件开发方法，深人研究了小波分析方法和理论，对小波分析方法进行了模型与算 法设计，在此基础上对小波变换信号分析仪进行设计与开发，并结合工程实际，成功研制了一台基于构件的小波变换信号分析仪。

　　2基于构件技术的仪器开发

　　软件体系结构是继软件工程过程模型的面向对象模型之后的下一代逻辑模型，又称为软件构件结构或软件构架，描述一类软件的总体构成情况，包括软件 有哪些部件以及部件之间的关系，甚至元素间的功能分配和物理分布等。其功能在于把握相似应用程序的结构，将孤立的部件组织在一起，提供交互渠道，控制程序 运行(1~3)。

　　2.1构件技术

　　构件是可复用的软件组成成分，软件构件技术是支持软件复用的核心技术，可被用来构造其它软件。软件构架的概念引人后，形成了一种“基于构件的软 件开发”技术，软件开发实际上就是一个组装过程:首先，在构架的指导下，寻找或设计复用构件;然后，按照采用的特定技术，将构件组织在一起;最后，将各构 件利用消息进行连接，形成组合式的应用程序。软件构架能够实现最高层次的代码重用，其最终目标就是动态的组装构件，实现软件的“即插即用”。将构件插人到 框架中，为构件的运行提供一个有序的环境，形成一个应用系统;构件化小波变换信号分析仪的构件之间不再直接互相调用彼此的服务，而是通过框架利用消息进行 连接。

　　2.2甚于构件技术的仪器开发模型

　　采用构件技术开发的信号分析仪的过程与搭积木的过程很类似，首先构筑系统的总体框架，然后构造各个构件，并依次把构件安装到系统中去。这种方法 克服了快速原型法(面向对象方法)需要快速工具支持的不足，取而代之以软件构件化技术来构造系统。基于构件的小波变换信号分析仪的开发的提出正是基于这种 思想，它在确定系统总体框架、构筑总体框架、修改总体框架、构造构件以及修改构件等阶段，都同一个叫做“构件集合”的实体打交道，这个构件集合也被称为 “构件库”，其中包括仪器的面板构件和功能构件两大部分。