STD標準中信號模型同步和門控機制研究

劉松風，王 軍

（1.海軍裝備技術研究所 北京 102442；2.海軍工程大學 電子工程學院，湖北 武漢 430033）

IEEE1641標準，又稱信號與測試定義（Signal and Test Definition，STD）標準[1]。該標準的出現為實現測試程序集（Test Program Set，TPS）的可移移植和儀器的互換提出了一種標準的解決方法。它是標準測試描述語言 （Abbreviated Test Language for All Systems，ATLAS）測試語言發展的高峰，但是又不同于后者，STD已經不再是一種測試描述語言，而是一套信號組件庫，它為用戶提供了描述和控制信號的能力[2]，國際軍用ATS領域的相關標準和研究課題都對信號這一眼就要素給與了足夠的重視[3]。文中主要研究了在控制信號能力方面，同步和門控機制是如何實現的。

1 信號函數和事件

SignalFunction都有Sync與Gate 2個屬性。Sync屬性表示信號同步屬性，當Sync屬性有效時，信號同步在Time=0時刻，而只有當Gate有效時，信號才有效。所有的信號函數都有兩種輸入事件引用（同步和門控）[4]。如果分配了同步引用，則每當同步事件進入活動狀態就重新啟動信號函數的行為。如果沒有分配同步引用，則信號函數的行為不會被重新啟動。如果分配了門控事件，則只有門控事件處于活動狀態時信號函數的行為才是可操作的，所以只有門控事件是活動的時侯信號的真實特征才是可用的。如果沒有分配門控引用，信號函數是輸入信號處于活動狀態時的操作。

一旦信號函數的輸出信號是活動的，則只有當門控引用事件是活動的（門控啟動）時候信號函數才是可操作的。換句話說，一旦被觸發，輸出信號進入活動狀態，但是真實的信號只有在門控事件活動時才存在。當門控事件不活動時，信號函數只產生一個空值。對于信號，一個空信號值可能是0伏或者噪聲，但是對于事件，一個空值將會是不活動的（即，非開通）。

接下來我們以一個標準的正弦信號（發生源）為例，以同樣的事件流來顯示同步和門控事件在各種信號上的作用[5]。

同步事件和門控在正弦波上不同的作用：如圖1～圖4所示。

圖1 同步事件的信號源在正弦波上作用Fig.1 The function of source of synchronous events on the sine wave

圖2 門控事件發生源在正弦波上的作用Fig.2 The function of source of gate events on the sine wave

圖3 門控Gate和同步Sync事件在正弦波上的作用Fig.3 The function of source of sync and gate events on the sine wave

圖4 獨立的門控Gate和同步Sync事件在正弦波上的作用Fig.4 The function of source of independent sync and gate events on the sine wave

2 信號模型的同步

2.1 無明確外部到內部同步的信息模型

測試信號框架（Test Signal Framework，TSF）信號模型與基本信號組件 （Basic Signal Component，BSC）有相同的同步方式。當一個同步事件到達測試信號框架TSF模型的同步輸入端時，整個模型被啟動或重新啟動。這種行為可以通過把同步Sync事件施加到模型內所有的基本信號組件BSCs上在測試信號框架TSF模型中來實現。如圖5所示。

圖5 所有同步輸入都被連接的調幅信號AM signal模型Fig.5 All sync inputs are connected to the AM signal model

圖5描述的是一個調幅信號，如虛線所示，顯示了一個所有同步輸入都被連接到外部同步輸入的調幅信號測試信號框架AM_SIGNAL TSF模型。但在此處要強調的是，由于基本信號組件BSCs只能接受一個單個的同步Sync和門控Gate信號。當信息模型具有內部同步路徑時，它不能再接受來自測試信號框架TSF模型外部同步輸入的同步信號。我們以遠程測量設備詢問的信號模型為例說明。如圖6所示。

圖6 顯示隱含的同步連接的信號模型Fig.6 Implicit sync connection signal model

如圖6所示，虛線部分為同步的BSC內部組件部分，由于遠程測量設備詢問基本信號組件BSC“DME Interrogation”已經有了一個同步輸入的連接，int event即是他的同步輸入，所以它不能再接受來自測試信號框架TSF模型外部同步輸入的同步信號。在這種情況下，測試信號框架TSF模型圖解的慣例是所有未用的基本信號組件BSC同步參考都被連接到外部的測試信號框架TSF同步輸入端上。

2.2 有明確的外部到內部的信息模型

有明確的外部到內部的信息模型當信號運行時，正弦波基本信號組件sinusoid BSC將立即啟動并輸出一個初相位角為零的正弦波。定時事件基本信號組件TimedEvent BSC在一個外部事件初次在測試信號框架TSF模型的同步輸入端發生時啟動。脈沖序列基本信號組件PulseTrain BSC在接收到來自定時事件基本信號組件TimedEvent BSC的同步Sync事件時啟動。其效果是延遲輸出的脈沖序列發出的起始時間直到同步信號事件發生。如圖7所示。

圖7 具有到定時事件上明確的同步輸入的信號模型Fig.7 Clear sync input on TimedEvent signal model

3 門控信號模型

3.1 有隱含內部門控的信號模型

測試信號框架TSF模型[7]可以以與基本信號組件BSC一樣的方式被門控。當一個門控事件到達一個測試信號框架TSF模型的門控輸入端時，整個模型在該事件的持續期間被一直門控。這種行為可以通過把門控事件加載在模型內最后（輸出）一些基本信號組件BSCs上來在測試信號框架TSF模型中實現。圖4顯示了調幅信號測試信號框架AM_SIGNAL TSF，它在外部門控輸入端與最后一個基本信號組件BSC的門控輸入端之間具有一個單獨的隱含連接。如圖8所示。

3.2 有明確外部到內部門控的信號模型

明確的連接可用在外部門控端與特定的一些基本信號組件BSC門控輸入端之間。按照慣例，只有被連接到外部門控輸入端的特定的一些基本信號組件BSCs才會受到外部事件的門控。其他一些基本信號組件除非它們的門控輸入端時與一個內部事件連接的，否則當調用Out.Run方法時從時間零點受到門控。如圖9所示。

圖8 具有單個的隱含內部門控的信號模型Fig.8 Single implicit inner gate signal model

圖9 顯示明確的內部連接的信號模型Fig.9 Show a clear inner connection signal model

4 結 論

TSF模型是由一個或更多的基本信號組件BSC結合成為的一個更復雜的模型，它的輸出結果往往受到外部同步和門控作用的影響，本文最后以遠程測量設備詢問信號模型以及調幅信號模型來舉例說明外部的同步或門控是否是明確到內部，得出了對其輸出有一定的影響，所以研究TSF模型的同步和門控機制對我們熟悉掌握該標準，精準的定義信號提供了一套標準的解決方案[6]。

[1]IEEE Standards Coordinating Committee 20.IEEE Standard for signal&Test Definition （STD）[S].New York:IEEE Standards Coordinating Committee 20，2010.

[2]路輝.自動測試系統測試描述語言[M].北京：機械工業出版社，2011.

[3]錢鋒，孟晨，朱俊.基于STD標準的信號構建方法研究[J].儀表技術，2008（9）：36-38.

QIAN Feng，MENG Chen，ZHU Jun.Construction method based on the STD standard signal[J].Instrumental Technique，2008（9）：36-38.

[4]夏明飛，煜明.基于STD標準的ATS軟件平臺[J].計算機工程，2010（6）:73-76

XIA Ming-fei，BO Yu-ming.ATS software platformbased on the STD standard[J].Computer Engineering，2010（6）:73-76.

[5]IEEE Standards Coordinating Committee 20.IEEE Guide for the Use of IEEE Std 1641，Standard for Signal and Test Definition[S].New York:IEEE Standards Coordinating Committee 20，2006

[6]Ashley Hulme.Resolving test ambiguity with IEEE 1641，part 34 in a series of tutorials on instrumentation and measurement[J].IEEE Instrumentation&Measurement Magazine，2011：18-26.

[7]吉利萍.三維空時自適應處理的信號模型[J].電子科技，2009（9）：8-10.

JI Li-ping.Signal model of three-dimension space-time adaptive processing[J].Electronic Science and Technology，2009（9）：8-10.