专利名称：一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置及测试方法，属于计算 机测控领域。
背景技术：
电磁波作为一种资源已经在甚低频到微波波段的宽频范围内得到了广泛的应用， 然而伴之而来的电磁干扰也就无孔不入地辐射或传导至运行中的电子设备、系统及周围的 环境中。在军用航空和航天系统中，包括导弹或火箭发射飞船装置，整个系统的电磁兼容性 与可靠性有着十分重要的地位。各种组件、子系统和全系统，在系统组装和配置之前都要经 过大量的电磁敏感度(EMS)试验。而目前的电磁敏感度测试系统一般都是针对特定的功能单独设计的，并且设计的 测试方法以及所采用的测试总线的种类都十分的固定。当原有系统中某台设备出现故障 时，只有更换完全相同的设备才可以继续使用。若不得不更换同种功能的设备，而导致需要 更换总线类型，或因增加新节点需要更新测试算法时，整个系统都需要做较大的源代码级 的改动，大大增加了系统的扩展和维护的成本，故设计一种基于总线技术的通用电磁敏感 度测试系统的组建方法有利于克服现有的技术缺陷，充分利用现有设备，降低维护成本。

发明内容
本发明的目的是为了解决现有电磁敏感度测试系统在功能扩展以及算法更新方 面需要花费巨大成本与精力进行重新设计的问题，提供一种基于总线技术的通用电磁敏感 度测试装置，将总线驱动信息、设备驱动信息、测试算法信息、仪器组合信息及测试流程信 息与上层测试平台程序分离，用户根据电磁敏感度测试系统的实际参数对上述信息进行修 改，测试平台程序动态加载这些参数，使得本电磁敏感度测试装置仅通过修改配置信息，即 能方便地进行功能扩展、添加节点或者更新测试算法，解决目前电磁敏感度测试系统不便 于扩展更新的问题。本发明一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置，包括主控计算机、程控测 试仪器、远程控制计算机以及运行于主控计算机上的测试软件系统；主控计算机通过测试总线向程控测试仪器发送控制命令，接受程控测试仪器回传 的测试数据并将结果显示给操作用户；程控测试仪器挂接在测试总线上，接收主控机的控 制命令并完成指定功能，程控测试仪器间存在电信号传递，用相应的信号传输线缆进行连 接；主控计算机安装相应的总线板卡、总线板卡驱动包和各个程控测试仪器的仪器设 备驱动包；测试软件系统包括总线驱动配置模块、设备驱动配置模块、测试算法配置模块、仪 器设备配置模块、测试流程配置模块、数据库读写模块、配置文件读写模块、测试平台程序 模块和测试函数生成模块；
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通过总线驱动配置模块编写或导入总线驱动信息，然后调用数据库读写模块将总 线驱动信息存储到数据库中；当总线驱动信息发生变化时，通过总线驱动配置模块重新编 写或导入新的总线驱动信息；通过设备驱动配置模块编写或导入设备驱动信息，然后调用数据库读写模块将设 备驱动信息存储到数据库中；当设备驱动信息发生变化时，通过设备驱动配置模块重新编 写或导入新的设备驱动信息；通过测试算法配置模块编写或修改测试算法信息，然后调用数据库读写模块将测 试算法信息写入数据库中；当测试算法信息发生变化时，通过测试算法配置模块重新编写 或修改新的测试算法，测试算法中按照信号传递逻辑包含测试模板函数，规定了信号采集 的先后顺序、测回数据的计算方法及各程控测试仪器的调节方法，用于指导整个测试；通过仪器设备配置模块配置或修改仪器组合信息，然后调用数据库读写模块，将 每个仪器组合信息，写入后台数据库；当仪器组合信息发生变化时，通过仪器设备配置模块 重新配置或修改新的仪器设备信息；通过测试流程配置模块配置本次测试的流程结构，按照本次测试中实际被测件所 需要进行的测试频段，定制本次测试需要进行的频段组合，设置每个测试频段的起始频率 与结束频率，设定频点步进的方式，并将本测试频段与相应的仪器组合信息进行关联，最后 选择本次测试所需用的测试算法；最后调用配置文件读写模块将流程配置信息生成最终的 配置信息二进制文件；数据库读写模块在需要进行数据库读写时调用；配置文件读写模块由测试流程配置模块调用，生成适应于本次测试的且用于指导 测试的配置信息二进制文件；测试平台程序模块负责初始化，读入本次测试的配置信息二进制文件，进行二进 制文件的解析，得到即将测试的首个频段的起始频率与结束频率，步进方式，生成测试频 表，所述的测试频表中包括测试中测试的每个频点；测试平台程序模块还解析得到该频段 对应的仪器组合信息在数据库中的索引号，调用数据库读写模块将仪器组合信息调入，仪 器组合信息中包括每个仪器的总线地址信息、总线驱动信息以及对应的仪器驱动信息在数 据库中的索引号，通过索引号将仪器驱动信息、总线驱动信息调入，测试平台程序模块按照 配置信息二进制文件指定的测试算法信息在数据库中索引号，读入测试算法；测试平台程 序模块将每个频段对应的参数信息全部读入；测试函数生成模块负责对信息进行整合，对测试算法中的模板函数进行填充实例 化，采用动态代码编译的方法将测试算法再编译，动态生成实际用的测试函数。一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试方法，包括以下几个步骤步骤一通用电磁敏感度测试装置进行初始化；通用电磁敏感度测试装置的测试软件系统进行初始化，对主控计算机的软硬件资 源进行初始化分配，与后台数据库进行初始化连接；如果本次电磁敏感度测试为首次测试，或者本次测试与上次测试相比较有所不 同，用户选择修改参数选项，转入步骤二，进入修改参数模块启动相应功能子模块进行修 改；若本次电磁敏感度测试与上次电磁敏感度测试相比较没有改动，用户直接开始进
6行测试，转入步骤三；步骤二 用户针对本次电磁敏感度测试进行参数设置；若步骤一中用户选择修改参数，测试软件系统即与用户进行人机交互，用户根据 本次电磁敏感度测试的特点对仪器设备配置模块、总线驱动配置模块、测试流程配置模块、 设备驱动配置模块及测试算法配置模块进行设置，根据电磁敏感度测试实际参数信息，在 所述模块中设置适合本次测试的相关参数；具体为(1)若电磁敏感度测试装置中由于添加新仪器或者更换某测试仪器导致测试总线 类型发生改变，此时数据库中的总线驱动信息需要随之更新，用户通过总线驱动配置模块 进行相应的修改或导入，然后测试软件系统自动调用数据库读写模块将改动后的总线驱动 信息更新到数据库中；(2)添加新仪器或更换仪器时，用户通过设备驱动配置模块对新添仪器的驱动信 息进行导入或者更改，测试软件系统自动调用数据库读写模块将改动后的设备驱动信息更 新到数据库中；(3)若本次测试需要修改测试算法，用户打开测试算法配置模块，对现有测试算法 进行修改，修改完成后，测试软件系统自动调用数据库读写模块将改动后的测试算法信息 更新到数据库中；(4)在上述步骤(1) 步骤(3)修改完成之后，用户在仪器设备配置模块中修改仪 器组合信息，根据仪器设备的工作频段将整个频带划分为若干个仪器组合，各仪器组合间 切换配合以完成整个电磁敏感度测试，划分好仪器组合后，对每个仪器组合内的各个仪器， 设置仪器之间的连接方式，选择上述仪器设备驱动的索引号，并设置总线类型及总线地址， 最后测试软件系统自动调用数据库读写模块将上述信息写入数据库；(5)用户通过测试流程配置模块设置本次测试的测试频段个数及测试次序、每个 测试频段的起始频率、终止频率、步进方式以及每个频点的驻留时间，所述测试频段的起始 频率、终止频率根据被测件需要而划分的，然后根据设定的每组仪器组合信息的物理起止 频率参数，指定每个测试频段所对应用到的仪器组合信息编号，将仪器设备组合和测试频 段结合起来；同时，选择本次测试所需要的测试算法，测试程序将按照所选择的测试算法信 息进行测试；最后调用配置信息读写模块将上述配置信息写成配置信息二进制文件，供测 试平台程序加载解析；步骤三启动测试平台程序准备开始测试；用户启动测试后，测试平台程序首先进行初始化工作，即先将对应于本次测试的 配置信息二进制文件读入并对其进行解析，首先得到即将测试的首个频段的起止频率及步 进方式，然后生成测试频表，之后解析得到其中记载的每个测试频段对应的仪器组合信息 在数据库中的索引号，调用数据库读写模块将仪器组合信息调入，而仪器组合信息中包括 每个仪器的总线驱动信息、总线地址以及对应的仪器设备驱动信息在数据库中的索引号， 按照索引号将总线驱动信息、仪器驱动信息调入，最后按照配置信息二进制文件指定的测 试算法信息在数据库中索引号将测试算法读入；步骤四测试函数生成模块实例化测试函数，进行电磁敏感度测试；最后，步骤三测试平台程序得到全部信息后，调用测试函数生成模块，根据读入的
7信息对测试算法中测试用模板函数进行填充替换实例化，并采用动态代码编译的方法在内 存中生成实际可用的测试函数，完成全部的测试前初始化工作；测试装置调用动态生成的测试函数，按照测试算法中规定的信号流向，逐条执行 测试中的指令，组织进行电磁敏感度测试，测试完成后，在完成仪器复位，关闭仪器，保存测 试数据，生成报表工作后，完成本次测试。本发明的优点在于(1)测试平台程序与测试配置参数信息分离，用户可以根据每次测试的特点自行 设计、修改本次测试所用到的仪器设备组合、总线驱动、仪器驱动、测试算法及测试流程，真 正实现一种通用的电磁敏感度测试系统；(2)程序会自动检测用户本次测试是否更改了测试配置，若没有进行更改，程序会 自动加载上次的参数，从而不必用户每次测试都进行重复的配置工作，用户在第一次使用 时进行合理的配置即可，即具有易于扩展的特点又不至于操作太麻烦；(3)测试软件系统使用配置信息二进制文件记录测试流程信息，而其他配置参数 信息则写入后台数据库，测试流程信息中又包含其他配置信息在数据库中的索引号。程序 根据配置信息二进制文件先解析出测试流程信息，得到其他配置参数信息索引号，到后台 数据库中加载其他配置参数信息。这样可以使得程序的安全性得到保证。使用程序的登 录用户可以被分为三种，管理员可以根据系统扩展的需要修改后台数据库中的配置参数信 息，同时也可以更改本次测试的流程，生成适合本次测试的配置信息二进制文件；高级用户 作为测试实施者，可以修改配置信息二进制文件，对本次测试进行修改，但不可以对系统进 行扩展或升级；普通用户作为测试的操作者，只具备按照配置信息二进制文件规定好的参 数启动测试的权利。从而保证了本通用测试程序在通用性与安全性方面的协调；(4)由于应用配置信息二进制文件来记录用户配置，使远程测试变成可能。由于配 置信息二进制文件中实际记录的只是一些索引号，所以文件本身很小，便于网络传播，同时 主控计算机的配置信息二进制文件读写模块除了可以按照上述所述的将本地用户的配置 生成二进制文件外，还可以打开一个以太网接口，利用因特网接收网络上传来的二进制文 件，只要远程计算机装有同样的测试平台程序，远程用户对测试信息进行配置后，将生成的 配置信息二进制文件传至受控主机，并可启动测试，从而突破地域的限制，实现远程测控。


图1是本发明一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置的结构示意图； 图2是本发明测试软件系统的框架模块图； 图3是本发明的测试方法流程图； 图4是本发明实施例某频段电磁敏感度仪器设备连接图。 图中1-主控计算机2-测试总线3-程控测试仪器 4-远程控制计算机 5-测试软件系统 301-信号源302-功率放大器 303-发射天线 304-场强监视仪305-场强监视仪探头 501-测试平台程序模块502-配置信息二进制文件
503-配置文件读写模块504-仪器设备配置模块 505-总线驱动配置模块506-测试流程配置模块507-设备驱动配置模块 508-测试算法配置模块509-数据库读写模块 510-测试函数生成模块
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明是一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置，如图1所示，包括主控 计算机1、程控测试仪器3、远程控制计算机4以及运行于主控计算机1上的测试软件系统 5。主控计算机1是整个测试装置的核心，通过测试总线2向程控测试仪器3发送控 制命令，接受程控测试仪器3回传的测试数据并将结果显示给操作用户；程控测试仪器3挂 接在测试总线2上，接收主控机的控制命令并完成指定功能，程控测试仪器3间存在电信 号传递，用相应的信号传输线缆进行连接，各程控测试仪器3根据电磁敏感度测试系统的 具体指标参数要求进行具体选择。远程控制计算机4是附加模块，由于配置信息二进制文件中实际记录的只是一些 索引号，所以文件本身很小，便于网络传播，主控计算机1的配置信息二进制文件读写模块 除了可以按照上述所述的将本地用户的配置生成二进制文件外，还可以选择打开一个以太 网接口，利用因特网接收网络上传来的二进制文件，只要在远程控制计算机4上安装相同 的测试软件系统5后，测试用户便可以在远程生成配置信息二进制文件2，同时将配置信息 二进制文件2传送给主控计算机1，并启动测试，从而实现远程测控。测试总线2可以是GPIB，RS232串行总线或以太网中的单纯一种或几种的组合，具 体选择根据程控测试仪器3的实际物理接口而定。测试软件系统5运行于主控计算机1上，为了能够驱动测试总线2进行命令传送 及数据收发，主控计算机1的操作系统须安装相应的总线板卡以及总线板卡驱动包，此外 为了能够驱动程控测试仪器3，主控计算机1还安装了程控仪器3的仪器设备驱动包。为了使本发明一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置能够达到通用测试 的目的，如图2所示，测试软件系统5运行于安装了总线板卡驱动包和仪器设备驱动包的操 作系统上，并将测试平台程序模块501和配置信息二进制文件502分离，同时包含配置文件 读写模块503、仪器设备配置模块504、总线驱动配置模块505、测试流程配置模块506、设备 驱动配置模块507、测试算法配置模块508、数据库读写模块509、测试函数生成模块510共 8个功能子模块以实现对配置信息二进制文件502的修改。测试平台程序模块501、分离的配置信息二进制文件502和上述8个功能子模块， 再加上写入后台数据库的总线驱动信息、仪器组合信息、设备驱动信息、测试算法信息共同 构成了整个测试软件系统5 ；而其中仪器设备配置模块504、总线驱动配置模块505、测试流 程配置模块506、设备驱动配置模块507、测试算法配置模块508属于人机交互部分，当电磁 敏感度测试装置的参数信息发生改动时，用户通过这些模块与测试软件系统5进行交互， 输入新的参数信息；而配置文件读写模块503、数据库读写模块509属于底层文件读写模 块，这两个模块不需要用户操作，测试软件系统5会在上述人机交互模块中根据需要自动 调用，以生成配置信息二进制文件502，且将总线驱动信息、仪器组合信息、设备驱动信息及测试算法写入后台数据库；所述的配置信息二进制文件502以及总线驱动信息、仪器组合 信息、设备驱动信息和测试算法统称为分离的配置信息文件，配置信息二进制文件502串 行化于主控计算机1的硬盘中，且是其他分离文件的上一层，配置信息二进制文件502包含 测试流程信息以及上述的总线驱动信息、仪器组合信息、设备驱动信息和测试算法在数据 库中的索引号，测试平台程序模块501只需加载配置信息二进制文件502，即解析出上述各 个参数的索引号，然后调用数据库读写模块509从数据库中读入上述参数信息；在得到上 述参数信息后，测试平台程序模块501自动调用测试函数生成模块510先采用模板替换的 方法将测试算法中的模板函数进行填充替换，再采用动态代码编译的方法在内存中生成实 际可用的测试函数，此后即开始电磁敏感度测试。测试软件系统5各模块具体如下所示1)总线驱动配置模块505 用户在总线驱动配置模块505中修改或导入总线驱 动信息，总线驱动由总线板卡厂家提供，用户挑选出本系统需要用到的总线操作函数，按照 指定的模板将所需的总线操作函数导入，测试平台程序模块501自动调用数据库读写模块 509，将总线驱动函数存储到后台数据库中。2)设备驱动配置模块507 用户通过设备驱动配置模块507编写或导入设备驱动 信息，然后调用数据库读写模块509将设备驱动信息存储到数据库中。传统的电磁敏感度 测试系统一般将仪器驱动直接写入测试程序中，当需要更换测试仪器时，必须对原测试程 序进行较大源代码级的改动。而设备驱动配置模块507的加入摆脱了传统办法的限制，将 测试平台程序与设备驱动信息分离，用户在选择本次测试需用的仪器组合信息时，需指定 所用的总线驱动信息及设备驱动信息，测试平台程序在实际开始测试前，才将驱动信息调 入，所以当需要修改驱动时，不必修改源代码，只需在设备驱动配置模块507中重新编辑或 导入新的仪器驱动信息即可。3)测试算法配置模块508 测试算法配置模块508与设备驱动配置模块507有类 似的特点，实现将测试算法与测试平台程序分离，测试算法中按照信号传递逻辑包含测试 模板函数，规定了信号采集的先后顺序、测回数据的计算方法及各程控测试仪器的调节方 法，用于指导整个测试。通过测试算法配置模块508可编写或修改测试算法信息，然后调用 数据库读写模块509将测试算法信息写入数据库中，而用户在测试流程配置模块506中指 定本次测试所需用到的测试算法即可实现测试。同样，当用户需要修改测试算法时，可方便 的通过测试算法配置模块508连接数据库，进行修改或重新导入新的测试算法。4)仪器设备配置模块504 用户通过仪器设备配置模块504配置或修改仪器组合 信息，由于电磁敏感度测试中的测试仪器如功率放大器等，不能涵盖整个测试频段，一般需 要多组测试硬件设备组合切换工作，才能完成整个频段的测试。用户要根据测试仪器设备 的物理参数，具体的是指仪器工作的上下限频率，将整个测试分成若干个测试设备仪器组 合，每个仪器组合工作在一个指定频段，所有仪器组合合在一起涵盖整个总测试频段。用 户需要指定每个频段对应的仪器组合中用哪些仪器，并指定仪器间的连接方式，还需分别 指定每个仪器的总线驱动、总线地址以及设备驱动信息索引号，之后调用数据库读写模块 509，将每个仪器组合信息写入后台数据库中进行保存。5)测试流程配置模块506 用户通过测试流程配置模块506配置本次测试的流程 结构，由于一般实际被测件并不需要在整个测试频段进行测试，用户可以在本模块中按照
10本次测试中实际被测件所需要进行的测试频段，定制本次测试需要进行的频段组合，设置 每个测试频段的起止频率、频点步进方式，并将本测试频段与相应的仪器组合信息进行关 联，最后选择本次测试所需用的测试算法，测试算法由上述的测试算法配置模块508生成， 测试软件系统将按照所选择的测试算法信息组织测试。最后调用配置文件读写模块503将 流程配置信息生成最终的配置信息二进制文件502。6)数据库读写模块509 数据库读写模块509属于后台模块，在所述的仪器设备配 置模块504与测试算法配置模块508中，需要进行数据库读写时调用数据库读写模块509 与数据库进行交互。由于本测试系统中所涉及的数据并不多，所以采用ACCESS数据库来保 存前述的与测试平台程序相分离的配置参数信息。7)配置文件读写模块503 配置文件读写模块503由测试流程配置模块506调用， 生成适应于本次测试的且用于指导测试的配置信息二进制文件502。由于仪器组合信息、 设备驱动信息、总线驱动信息以及测试算法都储存在数据库中，所生成的配置信息二进制 文件主要包括以下信息总测试包括的测试频段个数及测试顺序，每个测试频段的起止频 率、频点步进方式，每个频段对应的仪器组合在数据库中的索引号，测试算法信息在数据库 中索引号，而仪器组合信息中又进一步的包括各仪器的设备驱动信息索引号及总线驱动信 息索引号。8)测试平台程序模块501 测试平台程序模块501是最上层的测试管理模块，用户 配置好上述模块的信息，启动测试后，首先进入测试平台程序模块501初始化阶段，测试平 台程序模块501作为最上层的模块，首先将对应于本次测试的配置信息二进制文件读入， 然后进行二进制文件的解析，得到即将测试的首个频段的起止频率、步进方式等参数，然后 生成测试频表，测试中将对频表中每个频点进行测试；之后解析得到该频段对应的仪器组 合信息在数据库中的索引号，调用数据库读写模块将仪器组合信息调入，仪器组合信息中 包括每个仪器的总线地址信息、总线驱动信息以及对应的仪器驱动信息在数据库中的索引 号，按照此索引号将仪器驱动信息、总线驱动信息调入，最后按照配置信息二进制文件指定 的测试算法信息在数据库中索引号，将测试算法读入，按照同样的方法，将每个频段对应的 参数信息全部读入，即完成了测试平台程序模块501的初始化阶段。9)测试函数生成模块510 测试函数生成模块510用于后台调用，无需用户干预， 在得到上述测试平台程序模块501模块解析出来的所有的参数信息之后，调用测试函数生 成模块510对上述信息进行整合。具体的是采用动态代码编译的方法实现的，由于测试算 法用于指导整个测试，测试算法中按照信号传递逻辑包含一系列测试模板函数，所以先读 入数据库中的测试算法，用上述解析出来的的总线驱动、总线地址及仪器设备驱动参数信 息对这些模板函数进行填充实例化，最后利用动态代码编译的方法对已将测试函数实例化 的测试算法字符串文本进行再编译，在内存中动态生成实际用的测试函数。之后，可以像操 作传统测试程序一样启动测试了，即根据用户设定的参数，开始电磁敏感度测试。本发明一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试方法，流程如图3所示，包括以 下几个步骤步骤一通用电磁敏感度测试装置进行初始化；通用电磁敏感度测试装置的测试软件系统5进行初始化，对主控计算机1的软硬 件资源进行初始化分配，与数据库进行初始化连接
本次电磁敏感度测试与上次电磁敏感度测试相比较，如果没有改动，用户直接开 始进行测试；转入步骤三。由于测试软件系统5会自动检测用户本次是否更改了测试配置 选项，若没有进行更改，测试软件系统5自动加载上次的参数，从而不必用户每次测试都进 行重复的选择工作，用户在测试发生改变后的第一次使用时进行合理的配置即可，这样就 保证了本测试装置即具有易于扩展的特点又不至于操作太麻烦。若本次测试和前次测试有所不同，如新添了仪器需要改动测试总线类型，或需要 更新仪器设备驱动信息、或需要更改测试算法、或需要更改仪器组合信息、或需要修改测试 流程，则转入步骤二，用户选择修改参数选项，进入修改参数模块启动相应功能子模块进行 修改。同时，出于安全性的考虑，用户不能随便更改配置信息二进制文件502以及后台 数据库中的分离信息。使用测试软件系统5的登录用户被分为三种，管理员、高级用户及普 通用户。管理员可以根据电磁敏感度测试装置扩展的需要修改后台数据库中的配置信息， 同时也可以更改本次测试的流程，生成适合本次测试的配置信息二进制文件502 ；高级用 户作为测试实施者，可以修改配置信息二进制文件502，对本次测试进行修改，但不可以修 改后台数据库中信息对系统进行扩展或升级；普通用户作为测试的操作者，只具备按照配 置信息二进制文件502规定好的参数启动测试的权利。这样只有经验丰富的管理员才可以 修改分离信息，就保证了电磁敏感度测试装置的使用安全。步骤二 用户针对本次电磁敏感度测试进行参数设置；若步骤一中用户选择修改参数，测试软件系统5即与用户进行人机交互，用户根 据本次电磁敏感度测试的特点对仪器设备配置模块504、总线驱动配置模块505、测试流程 配置模块506、设备驱动配置模块507及测试算法配置模块508进行设置，根据电磁敏感度 测试参数信息，在所述模块中设置适合本次测试的相关参数。具体为(1)若电磁敏感度测试装置中由于添加新仪器或更换某测试仪器导致测试总线类 型发生改变，此时数据库中的总线驱动信息需要随之更新，此时用户通过总线驱动配置模 块505进行相应的修改或导入，然后测试软件系统5自动调用数据库读写模块509将改动 后的总线驱动信息更新到数据库中。(2) 一般添加新仪器或更换仪器时，数据库中仪器设备驱动信息也需要随之更新， 用户通过设备驱动配置模块507对新添仪器的驱动信息进行导入或者更改，之后测试软件 系统5自动调用数据库读写模块509将改动后的设备驱动信息更新到后台数据库中。(3)若本次测试需要修改测试算法，用户打开测试算法配置模块508，对现有测试 算法进行修改，修改完成后，测试软件系统5自动调用数据库读写模块509将改动后的测试 算法信息更新到数据库中。(4)在上述步骤(1) 步骤(3)修改完成之后，用户在仪器设备配置模块504中修 改仪器组合信息，如低频段用哪些仪器，高频段用哪些仪器，这种组合是根据仪器设备本身 的性质决定的，因为电磁敏感度实验中的设备大多不能在全频段工作，尤其是功率放大器 等大功率设备，所以根据仪器设备的工作频段将整个频带划分为若干个仪器组合，各仪器 组合间切换配合以完成整个电磁敏感度测试，划分好仪器组合后，对每个仪器组合内的各 个仪器，设置仪器之间的连接方式，选择上述仪器设备驱动的索引号，并设置总线类型及总
12线地址，最后测试软件系统5自动调用数据库读写模块509将上述信息写入数据库。(5)经过上述四个步骤，与电磁敏感度测试装置相关的软硬件信息都修改完毕，用 户还需根据被测件的测试要求，修改测试流程信息。用户通过测试流程配置模块506设置 本次测试包括哪几个测试频段，每个测试频段的起始频率、终止频率、步进方式以及每个频 点的驻留时间，这里每个频段的起始频率、终止频率是根据被测件需要而划分的，与前述仪 器组合频段的划分有所区别。然后根据上面设定的每组仪器组合的物理起止频率参数指定 每个测试频段所对应用到的仪器组合信息编号，将仪器设备组合和测试频段结合起来。同 时，选择本次测试所需要的测试算法，测试程序将按照所选择的测试算法信息进行测试。最后调用配置信息读写模块503将上述配置信息写成配置信息二进制文件502， 供测试平台程序加载解析。步骤三启动上层测试平台程序501准备开始测试；若上述步骤一中，用户选择不修改而直接开始测试，则直接进入步骤三，启动上层 测试平台程序501准备开始测试。若用户需要修改测试参数，在步骤二的设置都做完后，由用户启动上层测试平台 程序501准备开始测试。用户启动测试后，作为最上层测试管理模块的测试平台程序501会首先进行初始 化工作，即先将对应于本次测试的配置信息二进制文件502读入并对其进行解析，首先得 到即将测试的首个频段的起止频率及步进方式，然后生成测试频表，之后解析得到其中记 载的每个测试频段对应的仪器组合信息在数据库中的索引号，调用数据库读写模块将仪器 组合信息调入，而仪器组合信息中包括每个仪器的总线驱动信息、总线地址以及对应的仪 器设备驱动信息在数据库中的索引号，按照索引号将总线驱动信息、仪器驱动信息调入，最 后按照配置信息二进制文件指定的测试算法信息在数据库中索引号将测试算法读入。步骤四测试函数生成模块实例化测试函数，进行电磁敏感度测试。最后，在得到上述全部信息后，调用测试函数生成模块510，利用模板替换的动态 代码编译方法，先根据读入的信息对测试算法中测试用模板函数进行填充替换实例化，再 采用动态代码编译的方法在内存中生成实际可用的测试函数，这样即完成了全部的测试前 初始化工作。电磁敏感度测试即可以调用动态生成的测试函数，按照测试算法中规定的信 号流向，逐条执行测试算法中的指令，进入实际测试阶段，测试完成后，在完成仪器复位，关 闭仪器，保存测试数据，生成报表工作后，退出测试软件系统5，即完成了本次测试。实施例图4为某频段一个典型的电磁敏感度测试回路，主控计算机1上装有PCI-GPIB板 卡，用于驱动GPIB总线，同时主控计算机1带有基于RS232的9pin串行接口，用于与场强 监视仪304通信，读取当前场强值。信号源301用于产生测试用信号，多为正弦信号，产生 的信号由于功率微弱，需要送进功率放大器302进行信号放大，放大后的信号送至发射天 线303，发射天线303将送来的信号能量辐射出去，在暗室中形成辐射场，被测件即在此辐 射场中进行敏感度测试，场强监视仪探头305是场强监视仪304的敏感测量元件，处于暗室 中正对发射天线303，可以将辐射场场强转换为电压信号馈送给场强监视仪304，场强监视 仪304经过标定后计算出实际场强，并将结果送回主控计算机1。至此，形成一个闭环的测 试回路。现在由于系统升级的需要，场强监视仪304需要被更换成更精确的另一种型号产品，而新的场强监视仪304不再支持串口数据传输，而换成了 GPIB接口，同时由于更换场强 监视仪304后，测试算法中关于稳定时场强的门限值也需要进行更该，应用本发明，可以对 测试软件作如下的配置即可方便地进行扩展。(1)更新总线驱动信息。由于升级后新的场强监视仪304采用GPIB总线，此总线 驱动已经包含在数据库中，所以无需再导入。(2)更新仪器设备驱动信息。打开设备驱动配置模块507，新建一个场强监视仪 304驱动文件，将新型号场强监视仪304的驱动函数添加进去，最后将这些新信息写入后台 数据库中。(3)更新测试算法。打开测试算法配置模块508，新建一个算法文件后，调入上个 测试算法信息，再对其中需要修改的参数进行修改，并保存至后台数据库；(4)更新仪器组合信息。打开仪器设备配置模块504，新建一个仪器组合文件，由 于只更换一个仪器，可以先导入上个仪器组合信息，再将原组合中的老型号场强监视仪换 成新型号的场强监视仪304，并加载刚才写好的仪器驱动信息索引号，然后将新生成的仪器 组合信息也写入后台数据库。(5)更新测试流程信息。由于被测件未改变，测试流程原则上并不需要修改，但是 其中的仪器组合信息及测试算法信息变了，所以打开测试流程配置模块506，修改其中的仪 器组合信息及测试算法信息，使之与新修改的仪器组合及测试算法信息相对应，最后调用 配置文件读写模块503，将用户新修改的信息，生成配置信息二进制文件502，在新测试开 始时调用此二进制文件解析参数信息并实例化测试函数即可。经过上述步骤(1) (5)，就完成了修改工作，电磁敏感度测试装置已经适应于现 在的实际硬件系统与新算法。在不需要软件开发方修改源程序的前提下，可以很快的完成 电磁敏感度测试装置的升级更新，大大节约了时间与成本。
1权利要求
一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置，其特征在于，包括主控计算机、程控测试仪器以及运行于主控计算机上的测试软件系统；主控计算机通过测试总线向程控测试仪器发送控制命令，接受程控测试仪器回传的测试数据并将结果显示给操作用户；程控测试仪器挂接在测试总线上，接收主控机的控制命令并完成指定功能，程控测试仪器间存在电信号传递，用相应的信号传输线缆进行连接；主控计算机安装相应的总线板卡、总线板卡驱动包和各个程控测试仪器的仪器设备驱动包；测试软件系统包括总线驱动配置模块、设备驱动配置模块、测试算法配置模块、仪器设备配置模块、测试流程配置模块、数据库读写模块、配置文件读写模块、测试平台程序模块和测试函数生成模块；通过总线驱动配置模块编写或导入总线驱动信息，然后调用数据库读写模块将总线驱动信息存储到数据库中；当总线驱动信息发生变化时，通过总线驱动配置模块重新编写或导入新的总线驱动信息；通过设备驱动配置模块编写或导入设备驱动信息，然后调用数据库读写模块将设备驱动信息存储到数据库中；当设备驱动信息发生变化时，通过设备驱动配置模块重新编写或导入新的设备驱动信息；通过测试算法配置模块编写或修改测试算法信息，然后调用数据库读写模块将测试算法信息写入数据库中；当测试算法信息发生变化时，通过测试算法配置模块重新编写或修改新的测试算法，测试算法中按照信号传递逻辑包含测试模板函数，规定了信号采集的先后顺序、测回数据的计算方法及各程控测试仪器的调节方法，用于指导整个测试；通过仪器设备配置模块配置或修改仪器组合信息，然后调用数据库读写模块，将每个仪器组合信息，写入后台数据库；当仪器组合信息发生变化时，通过仪器设备配置模块重新配置或修改新的仪器设备信息；通过测试流程配置模块配置本次测试的流程结构，按照本次测试中实际被测件所需要进行的测试频段，定制本次测试需要进行的频段组合，设置每个测试频段的起始频率与结束频率，设定频点步进的方式，并将本测试频段与相应的仪器组合信息进行关联，最后选择本次测试所需用的测试算法；最后调用配置文件读写模块将流程配置信息生成最终的配置信息二进制文件；数据库读写模块在需要进行数据库读写时调用；配置文件读写模块由测试流程配置模块调用，生成适应于本次测试的且用于指导测试的配置信息二进制文件；测试平台程序模块负责初始化，读入本次测试的配置信息二进制文件，进行二进制文件的解析，得到即将测试的首个频段的起始频率与结束频率，步进方式，生成测试频表，所述的测试频表中包括测试中测试的每个频点；测试平台程序模块还解析得到该频段对应的仪器组合信息在数据库中的索引号，调用数据库读写模块将仪器组合信息调入，仪器组合信息中包括每个仪器的总线地址信息、总线驱动信息以及对应的仪器驱动信息在数据库中的索引号，通过索引号将仪器驱动信息、总线驱动信息调入，测试平台程序模块按照配置信息二进制文件指定的测试算法信息在数据库中索引号，读入测试算法；测试平台程序模块将每个频段对应的参数信息全部读入；测试函数生成模块负责对信息进行整合，对测试算法中的模板函数进行填充实例化，采用动态代码编译的方法将测试算法再编译，动态生成实际用的测试函数。
2.根据权利要求1所述的一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置，其特征在 于，测试装置还包括远程控制计算机，测试用户通过该远程控制计算机在远程生成配置信 息二进制文件，同时将配置信息二进制文件传送给主控计算机，并启动测试，实现远程测 控。
3.根据权利要求1所述的一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置，其特征在 于，所述的测试总线根据程控测试仪器的实际物理接口选择，为GPIB总线、RS232串行总线 或以太网中的任一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置，其特征在 于，所述的仪器设备配置模块修改仪器组合信息，具体包括用户根据程控测试仪器设备工 作的上限频率和下限频率，将整个测试分成若干个测试设备仪器组合，每个仪器组合工作 在一个指定频段，所有的仪器组合在一起涵盖整个总测试频段，并且对每个仪器组合内的 仪器，指定各仪器之间的连接方式，并分别指定各仪器的总线驱动信息、总线地址以及设备 驱动信息索引号。
5.根据权利要求1所述的一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置，其特征在 于，所述的配置信息二进制文件包括总测试包括的测试频段个数及测试顺序，每个测试频 段的起止频率、频点步进方式，每个频段对应的仪器组合信息在数据库中的索引号，测试算 法信息在数据库中的索引号，仪器组合信息中包括各仪器的设备驱动信息索引号及总线驱 动信息索引号。
6.根据权利要求1所述的一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置，其特征在 于，所述的测试函数生成模块，读入数据库中的用于指导测试的测试算法信息，用解析出的 总线驱动、总线地址及仪器设备驱动参数信息，对测试算法中的测试模板函数进行填充实 例化，利用动态代码编译方法，对填充实例化后的测试算法字符串文本进行再编译，在内存 中动态生成实际用的测试函数。
7.一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试方法，其特征在于包括以下几个步骤步骤一通用电磁敏感度测试装置进行初始化；通用电磁敏感度测试装置的测试软件系统进行初始化，对主控计算机的软硬件资源进 行初始化分配，与后台数据库进行初始化连接；如果本次电磁敏感度测试为首次测试，或者本次测试与上次测试相比较有所不同，用 户选择修改参数选项，转入步骤二，进入修改参数模块启动相应功能子模块进行修改；若本次电磁敏感度测试与上次电磁敏感度测试相比较没有改动，用户直接开始进行测 试，转入步骤三；步骤二 用户针对本次电磁敏感度测试进行参数设置；若步骤一中用户选择修改参数，测试软件系统即与用户进行人机交互，用户根据本次 电磁敏感度测试的特点对仪器设备配置模块、总线驱动配置模块、测试流程配置模块、设备 驱动配置模块及测试算法配置模块进行设置，根据电磁敏感度测试实际参数信息，在所述 模块中设置适合本次测试的相关参数；具体为(1)若电磁敏感度测试装置中由于添加新仪器或者更换某测试仪器导致测试总线类型 发生改变，此时数据库中的总线驱动信息需要随之更新，用户通过总线驱动配置模块进行 相应的修改或导入，然后测试软件系统自动调用数据库读写模块将改动后的总线驱动信息 更新到数据库中；(2)添加新仪器或更换仪器时，用户通过设备驱动配置模块对新添仪器的驱动信息进 行导入或者更改，测试软件系统自动调用数据库读写模块将改动后的设备驱动信息更新到 数据库中；(3)若本次测试需要修改测试算法，用户打开测试算法配置模块，对现有测试算法进行 修改，修改完成后，测试软件系统自动调用数据库读写模块将改动后的测试算法信息更新 到数据库中；(4)在上述步骤(1) 步骤(3)修改完成之后，用户在仪器设备配置模块中修改仪器组 合信息，根据仪器设备的工作频段将整个频带划分为若干个仪器组合，各仪器组合间切换 配合以完成整个电磁敏感度测试，划分好仪器组合后，对每个仪器组合内的各个仪器，设置 仪器之间的连接方式，选择上述仪器设备驱动的索引号，并设置总线类型及总线地址，最后 测试软件系统自动调用数据库读写模块将上述信息写入数据库；(5)用户通过测试流程配置模块设置本次测试的测试频段个数及测试次序、每个测试 频段的起始频率、终止频率、步进方式以及每个频点的驻留时间，所述测试频段的起始频 率、终止频率根据被测件需要而划分的，然后根据设定的每组仪器组合信息的物理起止频 率参数，指定每个测试频段所对应用到的仪器组合信息编号，将仪器设备组合和测试频段 结合起来；同时，选择本次测试所需要的测试算法，测试程序将按照所选择的测试算法信息 进行测试；最后调用配置信息读写模块将上述配置信息写成配置信息二进制文件，供测试 平台程序加载解析；步骤三启动测试平台程序准备开始测试；用户启动测试后，测试平台程序首先进行初始化工作，即先将对应于本次测试的配置 信息二进制文件读入并对其进行解析，首先得到即将测试的首个频段的起止频率及步进方 式，然后生成测试频表，之后解析得到其中记载的每个测试频段对应的仪器组合信息在数 据库中的索引号，调用数据库读写模块将仪器组合信息调入，而仪器组合信息中包括每个 仪器的总线驱动信息、总线地址以及对应的仪器设备驱动信息在数据库中的索引号，按照 索引号将总线驱动信息、仪器驱动信息调入，最后按照配置信息二进制文件指定的测试算 法信息在数据库中索引号将测试算法读入；步骤四测试函数生成模块实例化测试函数，进行电磁敏感度测试；最后，步骤三测试平台程序得到全部信息后，调用测试函数生成模块，根据读入的信息 对测试算法中测试用模板函数进行填充替换实例化，并采用动态代码编译的方法在内存中 生成实际可用的测试函数，完成全部的测试前初始化工作；测试装置调用动态生成的测试函数，按照测试算法中规定的信号流向，逐条执行测试 中的指令，组织进行电磁敏感度测试，测试完成后，在完成仪器复位，关闭仪器，保存测试数 据，生成报表工作后，完成本次测试。
全文摘要
本发明公开了一种基于总线技术的通用电磁敏感度测试装置及测试方法，测试装置包括主控计算机、程控测试仪器、远程控制计算机和测试软件系统，测试方法包括，步骤一通用电磁敏感度测试装置进行初始化；步骤二用户针对本次电磁敏感度测试进行参数设置；步骤三启动上层测试平台程序准备开始测试；步骤四测试函数生成模块实例化测试函数，进行电磁敏感度测试。本发明有效解决目前电磁敏感度测试系统在需要更换新设备、更换测试总线类型、更改测试仪器连接方式或者更新测试算法时需要重新设计的弊端，实现一种方便进行功能扩展、节点设备添加及测试算法更新的通用电磁敏感度测试系统，减少了系统扩展与维护的成本与精力。
文档编号G01R31/00GK101915877SQ201010224228
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月2日 优先权日2010年7月2日
发明者周怀平, 王明明, 王昭磊, 王青, 董朝阳 申请人:北京航空航天大学