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第1章　自动测试系统概论1

1.1 引言1

1.2 自动测试系统的组成1

1.2.1　物理接口层2

1.2.2　VISA管理层2

1.2.3　测试资源层2

1.2.4　用户管理层2

1.3 自动测试系统的体系结构2

1.4 自动测试系统的特征4

1.4.1 多采用VXI总线作为ATS的总线标准4

1.4.2　大量采用COTS产品4

1.4.3　注重ATS的通用性设计4

1.4.4　专家系统和人工智能技术应用到故障诊断系统中4

1.5 自动测试系统的发展4

1.5.1　实现自动测试系统的标准化设计4

1.5.2 自动测试系统的标准化将提高测试程序的可移植性和互操作性5

1.5.3 自动测试系统的标准化将提高仪器的互换性5

1.5.4　建立新的局域网型自动测试系统体系结构5

1.5.5　提高自动测试系统的故障诊断、定位能力5

1.5.6　改进测试方法，将动态测试技术应用到复杂系统的测试6

第2章　信号采集与分析7

2.1 引言7

2.2　时域采样与时域采样定理7

2.2.1　时域采样7

2.2.2　时域采样定理10

2.2.3　信号复原11

2.3　信号处理中基本的数学变换12

2.3.1　傅里叶级数12

2.3.2　傅里叶变换13

2.3.3　拉普拉斯变换13

2.3.4　离散时间信号的傅里叶变换14

2.3.5　离散傅里叶级数14

2.3.6　Z变换15

2.4　信号的频域分析15

2.4.1　周期信号的频谱分析15

2.4.2　能量有限信号的频谱分析17

2.4.3　功率有限信号的频谱分析18

2.4.4　功率谱分析方法的有效性判别20

2.4.5　经典频谱分析与现代频谱分析21

2.4.6　ARMA模型分析方法22

2.5　基于小波的信号处理27

2.5.1　小波变换的基本概念27

2.5.2　常用小波函数29

2.5.3　小波包分析30

2.6　信号滤波技术32

2.6.1　连续时间信号的滤波32

2.6.2　离散时间信号的滤波33

2.6.3　连续时间信号的数字处理34

2.6.4　均衡与补偿技术35

2.6.5　插值与选抽滤波36

2.6.6　频偏问题与希尔伯特变换38

2.6.7　自适应滤波（Adaptive Filtering）40

2.6.8　通道串扰问题与解耦滤波42

2.7　相关函数和相关检测43

第3章 自动测试系统的接口总线48

3.1 引言48

3.2　RS-232C总线系统49

3.2.1　接口信号49

3.2.2　电气特性50

3.2.3　RS-232C总线连接系统51

3.3 IEEE 488总线系统52

3.3.1　总线的主要特征53

3.3.2　总线结构54

3.3.3　接口功能57

3.4　VXI总线系统59

3.4.1　VXI标准体系结构59

3.4.2　VXI总线的机械构造60

3.4.3　VXI总线模块结构61

3.4.4　VXI总线的系统机箱62

3.4.5　VXI总线的电气结构63

3.4.6　VXI总线控制方案68

3.5　LXI总线72

第4章 自动测试系统的软件编程工具74

4.1 引言74

4.2　LabWindows/CVI编程使用74

4.2.1　LabWindows/CVI简介74

4.2.2　Labwindows/CVI编程中的概念75

4.2.3　LabWindows/CVI下软件开发76

4.3　LabWindows/CVI编程实例77

4.4　基于Labwindows/CVI的数据采集程序设计86

4.4.1　LabWindows/CVI开发环境86

4.4.2　CVI中数据采集的应用88

4.5　LabVIEW编程使用93

4.5.1　LabVIEW简介93

4.5.2　G语言编程93

4.5.3　LabVIEW应用程序组成94

4.5.4　LabVIEW编程的循环结构96

4.6　基于LabVIEW的数据采集100

4.6.1　模入模块100

4.6.2　模出模块105

第5章　仪器驱动器设计109

5.1 引言109

5.2　虚拟仪器软件结构（VISA）109

5.2.1　VISA简介109

5.2.2　VISA的结构111

5.2.3　VISA的特点111

5.2.4　VISA的现状112

5.2.5　VISA的应用举例112

5.2.6　VISA资源描述115

5.2.7　VISA事件的处理机制116

5.3　可编程仪器标准命令—SCPI119

5.3.1　SCPI仪器模型119

5.3.2　SCPI命令句法119

5.3.3　常用SCPI命令简介124

5.4　VPP仪器驱动程序开发126

5.4.1　VPP概述126

5.4.2　VPP仪器驱动程序的特点127

5.4.3　仪器驱动程序的结构模型128

5.4.4　仪器驱动程序功能面板133

5.4.5　仪器驱动器的设计实例134

5.5　IVI仪器驱动程序141

5.5.1　IVI规范及体系结构142

5.5.2　开发IVI的特定驱动程序144

第6章 自动测试系统的开发平台148

6.1　引言148

6.2　测控计算机149

6.3　仪器系统149

6.3.1　测试功能149

6.3.2　仪器系统的体系结构150

6.3.3　供电150

6.3.4　通用测试设备150

6.3.5　专用测试设备151

6.3.6　检测接口151

6.3.7　接口适配器（TUA）153

6.4　软件平台153

6.4.1 软件平台的外部接口154

6.4.2　软件平台功能描述155

6.4.3　软件平台系统结构155

第7章　动态测试技术162

7.1 引言162

7.2　动态测试的特点162

7.3　系统动态特性的数学描述163

7.3.1　连续系统的动态特性163

7.3.2　离散系统的动态特性164

7.4　系统的动态特性指标165

7.4.1　系统的时域动态特性指标165

7.4.2　系统的频域动态特性指标166

7.5　动态测试信号的分析方法166

7.6　系统故障特征向量的提取167

7.6.1　故障特征提取167

7.6.2　基于坐标变换的特征提取169

7.6.3　基于信号变换的特征提取170

7.7　动态测试实例171

7.7.1　测试任务172

7.7.2　测试方案172

7.7.3　信号分析处理174

第8章　网络型自动测试系统178

8.1 引言178

8.2　网络体系结构179

8.2.1　OSI体系结构及协议179

8.2.2　TCP/IP体系结构及协议180

8.3 网络协议181

8.3.1 TCP/IP协议181

8.3.2 HTTP（Hypertext Transport Protocol）协议181

8.4 网络型测试系统的组网模式183

8.4.1　C/S模式183

8.4.2　B/S模式184

8.5 网络型测试系统的实现技术184

8.5.1　采用TCP/IP底层传输协议编程184

8.5.2　DataSocket技术186

8.5.3　CORBA189

8.5.4　Web Service190

8.6　LXI总线系统191

8.6.1 LXI总线系统的连接方式191

8.6.2　LXI的网络相关协议194

8.6.3　LXI的物理标准194

8.6.4　LXI仪器的分类定义196

8.6.5　LXI器件的触发196

8.6.6　LXI仪器的界面200

8.6.7　LXI的软件编程规范200

第9章　自动测试系统的故障诊断204

9.1 引言204

9.1.1　故障诊断的基本定义204

9.1.2　故障诊断方法的分类205

9.2　故障诊断的基本原理206

9.3　故障诊断的故障树分析法207

9.3.1　故障树分析法特点207

9.3.2　故障树的建造208

9.3.3　故障树定性分析210

9.4　故障诊断专家系统213

9.4.1　故障诊断专家系统概述213

9.4.2　故障诊断专家系统的结构214

9.4.3　故障诊断专家系统建立方法215

9.4.4　故障诊断专家系统的设计实现219

9.4.5　传统故障诊断专家系统的局限性220

9.5　基于神经网络的故障诊断221

9.5.1　神经网络的基本原理221

9.5.2　神经网络的故障诊断能力224

9.5.3　小波包分析与神经网络的结合225

参考文献229