文献综述-中英文文献翻译-存储测试系统的设计理论

M)1)2)3)(4),00,0005)(6)(7)Z” MD)1)2)3) 测 试 是 指 在 对 被 测 对 象 无 影 响 或 影 响 在 允 许 范 围 的 条 件 下 ,在 被 测 体内 置 入 微 型 数 据 采 集 与 存 储 测 试 仪 ,现 场 实 时 完 成 信 息 的 快 速 采 集 与 记 忆 ,事后回收记录仪 ,由计算机处理和再现测试信息的一种动态测试技术 。 实现动态参数存储测试的技术关键在于研制能够在被测环境内正常工作 ， 对被测对象工作无影响或影响在允许范围内的数据采集与存储测试系统。 本文系统地研究了存储测试系统的定义、特点、应用领域及其基本要素 ， 比较全面综述了国内外存储测试技术的研究与发展情况 ， 结合作者在攻读博士期间主 持 研 制 洲 际 导 弹 弹 头 再 入 大 气 层 过 程 60路 动 态 数 据 测 试 用 导 弹 数 据 记 录 设备 、 某重型反坦克导弹实弹飞行动态数据测试用智能导弹黑匣子 、 反舰导弹滑轨飞行引信数据测试系统 、 炮射导弹实弹飞行数据测试设备 、 侵彻弹丸和末敏弹膛内过载曲线测试仪等存储测试系统的实践 ,深入分析研究了存储测试技术的内在规律 ,从哲学的高度研究其设计思想 ,揭示其设计规律 ,建立了可具体指导存储测试 工 程 实 践 的 设 计 原 则 ,从 整 体 上 了 提 高 存 储 测 试 系 统 的 设 计 水 平 ,使 存 储 测 试系统的设计理性化、条理化和最优化。 本文所研究的存储测试系统主要集中在用于：（ 1）瞬态单次过程；（ 2） 多参数相互关联 ,具有严格的时间相关性 ,需同时精确测量；（ 3）模拟信息和数字信 息 同 时 存 在 ,大 幅 值 瞬 态 信 号 与 微 幅 值 缓 变 信 号 并 存 ,同 一 过 程 的 不 同 阶 段 中信号的幅值相差上万倍 ,既需要检测幅值 ,也需要记录的过程；（ 4）测试环境恶劣 ,如 3000 高 温 、 1000 、 10万 击 振 动 和 高 转 速 ,以 及 强 电 磁 干扰等 ;（ 5） 被测系统是高技术产品 ,试验费用昂贵 ,一次试验费用高达数千万元人民币 ;(6)测试空间小 ,并要求测试系统不得干扰被测系统工作 ,影响最小 ； （ 7)本文在综合分析研究多种存储测试系统设计规律基础上 ， 提出了存储测试系统的设计程式与包括技术原理可实现、测试数据可回收、匹配与协调、兼容性 、环境适应性 、 重复使用和可校准 、 柔性设计 、 模块化设计 、 性能最优以及技术方案的多维权衡分析等十项存储测试系统宏观设计原则 。 首次提出了存储测试系统系统状态设计的概念 ， 定义了存储测试系统状态 、 状态变量 、 状态空间 、 状态网络 、 状态集合 、 状态链等基本概念 ， 研究了状态集合 ， 建立了状态链与状态网络设计原则与方法 ， 进一步举例阐明了它们的适用范围和典型应用 。 提出了系统状态及其转换的数学描述与时间功耗因子理论。本文把存储测试系统作为信息传输系统 ,建立了存储测试系统的信息传输模型 ,分析研究了测试信息流、等效信息传输模型和噪声模型。从信息传输角度，分析比较了存储测试系统与 从而为应用信息理论分析研究测试通道奠定了理论基础。本文分别提出了用信息熵和熵功率进行被测信号信息度量的定量算法 ， 建立了测试通道信息传输有效性准则 ， 其中包括测试通道容量准则 、 最大互信息准则和信息率失真准则 。 提出了连续模拟信号测试通道的信道容量和抗干扰容限 ； 建立了存储测试通道信息传输与信号能量之间的关系方程 ,以及测试通道的抗干扰容限方程式 。 在分析研究信道频率特性与信息熵损失 、 测试通道信噪比最大条件以及测试通道输出波形失真最小信噪比最大条件的基础上 ， 提出了最佳模拟信号测试通道 。 在测试通道设计中 ， 引入信息失真和率失真函数概念 ， 建立了测试通道信息率失真函数计算方程 。 存储测试系统数字信号测试通道是由一个或多个二元信道的并联组合而成 ， 本文将数字测试通道综合成 信道和二元对称有扰信道的组合 ， 研究了基本信道及其信道容量 、 信道交叉概率的确定方法 。 提出了指令测试通道和数据测试通道的信道容量及最佳通道布局 。 采样与量化是存储测试中的重要环节 ,它关系获取信息的质量和存储测试精度。在一般的采样测试系统中采用均匀采样 ,采样频率设置偏高 。 特别是在对被测对象不是太了解时 ,需要用尽可能高的采样频率获取数据。因此 ,采样数据具有较大的信息冗余量，为了利用有限的存储容量记录更多的有用信息 ， 或者是减小存储容量以降低存储测试系统成本，必须研究信息实时压缩存储技术。本文根据被测信号特点、测试要求、工作环境等因素 ,研究了存储测试采样设计面临的基本问题，提出了适用于存储测试的均匀采样、自动分段均匀采样 、编程自适应分段均匀采样和自适应采样等四种采样策略 ,给出了零阶预测自适应采样和一阶预测自适应采样算法。分析研究了采样误差的来源与消除方法。本文研究了采样信号的均匀和非均匀两种量化器 ， 建立了均匀量化器的信息率失真函数与信噪比算法 ,研究了最佳量化器设计方法。研究了信号容量和多路信息测试原理 ,提出了 储信息可以采用磁性存储介质或半导体存储器等 ,由于磁性存储介质存储控制比较复杂、体积大、抗过载能力低 ,在存储测试系统中一般都采用半导体 本文研究设计了存储测试系统中的信息存储子系统 ， 提出了信息存储有效性准则 ， 其中包括 ： （ 1） 按照采存时序和记录方式设计存储控制器 ； (2)对于由串行计数器组成的地址发生器 ， 利用 (3)尽可能缩短存储子系统状态转换过渡时间 ， 或采用有效措施使 等等 。在研究信息压缩存储原理的基础上，本文提出了两种信息压缩存储算法 :一种是应用于实时动态数据采集的有限间距误差限算法 ,计算机仿真表明该算法非常有效 ,它可使电子测压蛋测试火炮膛压数据压缩比达 省存储空间 92%;另一种是基于动态数据建模的模型数据压缩算法。 本文研究了存储测试系统的容错技术和冗余设计。 本文提出了提高瞬态单次信号测试可靠性的双环存储测试原理和方法 。 提出并研究了实现存储测试的三微 （ 微型化 、 微功耗和微噪声 ） 技术 、 抗高过载技术以及接口技术等主要关键技术 。 测试导弹实弹飞行动态数据 ,是导弹系统研究中必须进行的一项重要工作。在过去的飞行试验中 ,获取导弹系统动态数据 ,采用的是无线电遥测系统和磁带记录设备 。 由于大气层等离子中断区段是无线电系统的 “ 黑障区 ” ,无法利用无线电遥测手段测取导弹动态数据 。 记忆再发无线电遥测技术是测试 “ 黑障区 ” 数据的一种方法 。但 是 ,由 于 导 弹 弹 头 飞 出 黑 障 区 后 ,很 快 就 接 近 地 面 ,仅 能 在 导 弹 弹 头 落 地 前 ,获 得 很 有 限 的 动 态 数 据 。 不 能 满 足 导 弹 弹 头 测 试 的 需 要 ,而 且 成 本 昂 贵 。 获 得 黑 障 区 动 态 数 据 的 另 一 种 方 法 是 弹 载 微 形 磁 带 记 录 设 备 ,但 磁 带 记 录 设 备 操 作复杂 ,可靠性低。作者在上述设计理论的指导下 ， 研究设计了一种新型的战略导弹全弹道飞行过程中的动态数据测试系统 导弹数据记录设备 ， 该设备克服了传统磁带记录设 备 在 导 弹 发 射 前 的 繁 琐 操 作 和 易 出 现 故 障 的 缺 点 ,既 可 远 地 (300米 )实 时监测 60路动态数据 ,又能够在不拆装导弹的情况下迅速完成弹头系统数据的监测与存储 。 它可以准确完成导弹弹头再入大气层等离子中断区段动态数据的测试 ,比磁带记录设备可靠性高 ,比无线电遥测系统简单可靠。它是弹载磁记录设备的更新换代产品