1. 概述
传统的兵器数据链测验办法多以传输体系的静态功用参数检测为主，难以对数据链呈现的瞬态异常情况做出正确地断定，更不或许对正常运用情况进行动态仿真测验，终究也就不能有用地确保数据链无毛病牢靠运用。兵器数据链动态仿真测验作为新一代兵器体系选用SDP(Structured Distributed Programming) 技能开发的分布式并行测验中的一个重要组成部分，在完结数据链本身测验的一起，也为兵器体系其他单元的仿真测验供给配套的功用。ADLINK公司PCI-9846高分辨率高速数据收集卡在兵器数据链测验体系中，以其宽动态规划、板载512 MB内存及不受PCI总线速率束缚的杰出特色，助力兵器数据链测验，满意了并行、动态及仿真测验等杂乱运用需求，成为测验体系中的技能亮点，提升了测验技能水平。
该测验体系具有体积小、定量测验精度高，自动化水平高、作业牢靠等长处，到达了模块化、通用化、系列化要求，在军事和经济效益方面有显著特色。
2. 数据链仿真测验技能
兵器数据链测验体系以核算机和兵器数据链模仿模块为中心，其功用先进、结构紧凑、操控性强，在仿真运用测验、协议测验方面具有共同的一面，到达了动态测验、智能测验的要求。
被测兵器数据链体系的功用指标掩盖射频功用、时刻同步、信号格局、图画处理、电磁兼容、天线盯梢等方面，测验体系完结了对数据链体系联调、技能阵地检测、出产调校、毛病发现等功用，到达了全体系一体化动态测验的方针。
在测验技能方面，依据电磁波传达理论，提出微暗室、近场模仿敞开空间实践环境的测验办法，选用微波网络体系辨识技能确认近场收发天线之间的传递函数，完结了实时在线射频信道定量丈量，下降无源互调，处理了高功率防护和电磁兼容问题;提出了兵器专用数据链测验体系的协议测验技能，进行协议统计剖析、数据处理，并经过这种协议测验技能手法完结了对兵器数据链协议一致性、互操作性、鲁棒性的测验。
3. 数据链测验体系组成
3.1硬件组成
数据链测验体系首要由工业操控核算机和兵器数据链模仿模块组成，如图1所示。
工业操控核算机内部扩展多个RS-422串行接口和USB2.0接口。其间对外的RS-422接口用于与兵器测验体系传输双向串行操控数据，接纳指令信息，并经过对内的RS422接口将数据链传输的状况信息传送到兵器测验体系，一起也可以对兵器数据链模仿设备进行指令操控。USB2.0接口用于转存或接纳外部规则格局的图画与信息文件，用于图画和信息数据复原处理。工业操控核算机还用于测验操控，接纳兵器测验体系的指令或由本地发生指令经过I/O数字接口操控程控衰减器，用于测验数据链接纳机灵敏度。工控机内部插接PCI-9846高速数据收集卡，完结图画数据的收集及图画剖析处理，并完结图画存储和回放。
图1 数据链测验体系组成
兵器数据链模仿设备完结指令信息的发射、图画及状况信息的接纳。指令由兵器测验体系或本地工控机发生，发生的指令经过模块的指令基带处理、调制并发射。一起模块的图画接纳机接纳信号并解谐和进行基带处理，输入至PCI-9846高速数据收集卡，由工控机对接纳的图画进行剖析处理。
数据链测验体系的运用测验框图如图2所示。
图2 数据链测验运用框图
3.2测验软件架构
测验软件架构首要包括下列几部分，如图3所示：
1.运用程序
供给友爱的人机操控界面，完结指令发送、状况信息数据显现、图画数据的存储、回放、状况、记载显现、图画监督等功用，可以接纳兵器测验体系的操控，完结远控条件下的功用操作。
2.数据库
存储图画数据记载，并可以查询。
3.运用程序接口服务层
运用程序经过调用运用程序接口服务层向的API接口函数，完结从API接口函数到用户运用程序的解说。
4.软件服务层
动态链接库和体系配置文件是软件服务层的首要内容，在软件服务层完结对硬件板卡的办理和调度驱动程序，并完结接口服务层到硬件接口之间的转化。使得运用程序与板卡硬件类型无关。
5.板卡硬件驱动程序层
板卡硬件驱动程序层完结详细的功用调用。
图3 数据链测验体系的软件架构
3.2测验软件规划
选用了Delphi编程言语, 中文化的图形操作界面，完结了测验体系所要求的操作功用。树立本机Access数据库，并经过方针模型ADO(Active Data Objects)进行数据库的拜访，ADO最首要的长处是易于运用，速度快，内存开销少和磁盘遗址小。运用Delphi开发数据库运用程序时，还可以将数据库组件(ADOQuery或Query)与SQL句子结合起来，以完结数据阅读、删去等功用
1.运用程序的API接口
依据供给的各种功用接口卡的底层驱动程序和数据读取/写入的例程，编写dll文件，并进一步封装成合适Delphi程序言语调用的API函数。完结图画数据的存储和输出回放、衰减操控和图画窗口的操控。
2.数据库操作
Delphi供给了数据拜访(DataAccess)和数据操控(DataControls)的可视化控件，可以便利快捷地发生具有杰出界面且功用强大的数据库运用程序，还运用了非可视化控件，例如TTable、TQuery、TDatabase等完结数据库的数据办理功用。
3.人机界面
充分使用Delphi供给的界面功用控件、按钮控件，菜单及数据显现控件开发友爱的人机界面，到达简略操控，功用强大的要求，供给界面的动态提示以便利各种功用的操作，运用明显的状况指示控件完结各种状况、进程的指示。
4. 测验关键技能
4.1微暗室近场模仿敞开空间测验技能
测验天线微暗室屏蔽罩置于现已安装了天线被测兵器体上，接纳被测兵器发射的大功率信号，并且对被测兵器的发射信号有必定程度的屏蔽作用。
测验天线微暗室屏蔽罩规划为正方形截面，顶面平行于地上，考虑到结构尺度与强度，选用铝制资料制作，可以确保作业频段的屏蔽功用;为使得测验天线微暗室屏蔽罩不对兵器天线的正常作业发生影响，内部需仿制电波暗室参加劈状吸波资料，因为所要吸收功率为大功率，吸波资料所在空间较小，为防止发生热量过多构成风险，吸波资料选为橡胶资料，且外表具有尖劈状突起;测验天线微暗室屏蔽罩底部需求与兵器本体鸿沟曲线进行共形规划，并底部掩盖较厚的吸波橡胶资料，既可以吸收电磁波，又可以进一步地完结共形规划;内部天线的规划选用宽带圆形单极子天线，可以满意尺度、分量以及带宽的要求，测验天线微暗室屏蔽罩如图4所示。
1测验天线接口 2吸波橡胶 3铝板屏蔽 4宽带单极子天线 5共形吸波橡胶 6被测兵器天线接口
图4 测验天线微暗室屏蔽罩
4.2仿真场景及核算机集成测验技能
数据链测验体系是在地上环境条件下，仿真树立兵器体系数据链实践运用场景，依照其作业流程，选用核算机技能，模仿仿真配套设备的功用，对方针模块进行功用与功用的测验，仿真场景需求挨近实践运用条件，才干确保测验成果的具有全面、安全、牢靠、可信等特征。
数据链测验体系选用核算机操控技能，扩展多通道同步和异步通讯接口、图画收集、程控衰减器、模仿外接设备条件和数据信息，构建仿真测验渠道，测验软件也具有智能化、模块化的特色，针对兵器体系不同状况下的作业流程，进行模块化组合，充分地完结了核算机条件下兵器体系的集成测验。
数据链测验体系选用模块结构组成的集中式测控办法, 运用工业操控机技能, 整个体系结构紧凑, 运转牢靠, 十分合适在技能阵地条件下装备的测验与确保。一起测验软件选用了层次化和模块化的结构, 使得测验功率得到极大地进步, 并且易于软件的保护和扩展。
数据链测验体系选用标准化规划,一致测验接口标准、一致的测验标准和测验项目，这样做的意图不只可以标准测验体系, 增强其通用性,并且还可以增强测验体系的可扩展性, 为了往后使测验体系具有兼容不同类型兵器装备的适应性, 并使之构成系列化, 进一步拓展运用规划，削减对测验体系的重复出资, 使测验体系的开展与兵器装备的开展同步。
4.3数据链的协议测验技能
本测验体系运用了协议测验技能，并经过这种协议测验技能手法完结了对兵器装备数据链功用的测验。数据链测验体系对兵器全体系功用测验来说是一个重要的单元。协议测验是运用数据链功用完结全兵器功用测验的重要环节，其意图是为了确保协议完结并依照协议描绘安稳牢靠地运转，关于数据链的质量确保有着重要的含义。在协议测验技能中首要进行了一致性测验、功用测验和鲁棒性测验，例如在数据链自检和指令操控等功用上首要用了协议一致性测验技能，在指令操控和状况信息等传输延时功用测验上首要用了协议功用测验技能，在接纳机灵敏度功用测验上用了协议鲁棒性测验技能。
在对兵器数据链的一系列操控流程测验上，使用事前编制的测验用例，在特定的测验环境下，进行软件的黑盒测验，经过比较被测兵器装备的实践输出与预期输出的异同，断定被测装备的功用或流程完结是否与协议描绘相一致，然后完结协议一致性测验。
4.4面向方针测验技能和测验驱动开发
在数据链测验体系的软件规划和软件杂乱性要求下, 依照传统的现有被测体系，然后开发测验软件的开发办法已逐步不能适应体系开发的需求,数据链测验体系选用了测验驱动开发TDD ( Test Driven Development) 的开发办法。数据链测验体系是与数据链设备同步发动进行的，在完结数据链设备的每个功用期间，都要考虑怎么对这个功用进行测验，并完结测验代码的编写，这样可以不断地经过测验作用推进被测设备代码的开发, 既复用了代码开发作业量, 又确保了软件质量。不断地优化相关的测验用例代码，然后循环进行添加其他功用, 直到完结悉数功用的开发。代码功率是测验驱动开发所寻求的方针。这种办法在实践中可以起到十分好的作用,使得数据链测验开发成为项目规划的一部分, 很好地把开发和测验融合为一个全体。
数据链测验体系先行开发是项目开发办理中一种细粒度的方针办理办法, 经过清晰的方针, 推进软件开发的进行。TDD 办法的开发使得数据链测验体系是从下而上, 顺次施行一系列的处理方案, 终究演进为全体规划。
4.5依据PCI-9846图画ROI处理技能
凌华科技PCI-9846是4通道16位40MS/s采样数字化仪，专为输入信号频率高达20MHz的高频和高动态规划的信号而规划，模仿输入规划可以经过编程设置为±1V/±0.2V或±5V/±0.4V，装备了容量高达512MB的板载内存，摆脱了PCI总线的束缚，使之能贮存更长时刻的数据。PCI-9846装备了四个高线性度的16位A/D转化器。
PCI-9846相关于其他的采样数字化仪，其特色可以归纳为以下几点：
标准高度，半长PCI标准;
支撑5V和3.3V PCI信号;
支撑32位/66MHz PCI接口;
16位高分辨率A/D转化器;
每通道采样率最高40MS/s;
板载四通道同享的512M内存，用于存储数据;
可编程输入电压规划±0.2V/±1V或±1V/±5V;
模仿输入带宽可达20MHz;
支撑scatter-gather DMA传输。
4.5.1依据PCI-9846的图画存储
依据PCI-9846的图画存储体系流程可由以下几部分构成：
图画模仿信号经由PCI-9846转化成数字信号并进入接纳设备(如核算机);
数字信号在接纳设备中进行ROI区域的区分，切开;
将ROI信号进行消除噪声，添加分辨率，除锯齿操作等，添加清晰度;
将非ROI信号进行紧缩，削减存储容量;
将信号进行整合，并进行紧缩处理;
树立数据库并存储终究的数据。
4.5.2 感兴趣区域图画编码技能
感兴趣区(Region of interest, ROI) 图画编码技能是近年来数字图画紧缩编码范畴的一个研讨要点. 其在图画高紧缩比下, 可以更好地确保重建图画ROI质量, 是有用处理图画质量和紧缩比之间对立的一种重要手法。ROI 编码算法的基本原理是:对输入的图画进行小波改换, 依据图画感兴趣区发生ROI 掩膜, 移动ROI 掩膜内的小波系数使其坐落较高的位平面, 在随后进行的嵌入式编码中完结优先编码、优先传输, 使得解码重建后的ROI 比布景区具有更好的质量. 但此类算法需求添加必定的位平面数量, 解码时也有必要对移动了的位平面进行逆平移, 添加了必定的杂乱度. 另一类ROI 编码办法是依据优化切断嵌入式编码(Embedded block coding with optimized truncation, EBCOT) 算法中码块失真核算的. 其间具有代表性的是由Taubman 提出的隐式ROI 算法, 其经过添加ROI 码块失真衡量的权重, 使得编码码流中包括更多的ROI 信息,然后进步重建图画ROI 质量. 其长处在于不改变位平面的数量, 不需求附加ROI 形状信息, 解码也不用进行额定操作, 杂乱度低. 可是, 因为编码是以码块为单位, 某些ROI 码块中或许包括很多布景区域的小波系数, 而只要少量ROI 信息, 因而该算法在必定程度上影响了编码功率, 在低码率(不大于0.5 bit/pixel) 下, 重建图画ROI质量相关于布景区域进步不明显.相应呈现了一种处理办法，经过下降ROI码块中布景区域的小波系数权重, 以减小这些系数对编码的影响, 使重建图画ROI质量明显进步. 可是, 其选用的办法是一种有损操作, 在较高码率下影响了重建图画的布景区域质量，用ROI码块中感兴趣区小波系数的个数在码块中所占的份额调理权重, 取得了很好的作用。
5. 结束语
现在,外军数据链自动测验体系(ATS)正朝着通用化、标准化、网络化和智能化的方向跨进。本数据链测验体系也在朝着构建通用化自动测验体系方面上跨进,经过同享测验软硬件资源，选用敞开的技能标准和测验标准,以期削减测验体系软、硬件的开发和晋级费用，标准软硬件开发进程,进步测验设备中各功用模块的互换性和通用性,完结测验用例程序集TPS的可移植性和可重用性，终究到达整个测验体系的可重构性，一个高功用测验体系,可以经过优化丰厚测验用例,完结测验体系的不断晋级;还可在构建网络化测验体系上,运用专用的IP承载网，完结测验进程的长途操控与长途毛病诊断。
