一種用于自動測試系統軟件的數據處理方法

摘要：文章提出一種在自動測試系統軟件中處理程控儀表設置和回讀數據的解決方案，把此類處理過程納入自動測試系統的數據處理模塊，在模塊中按數據處理需求進行功能分類。該方法在自動測試系統中可運用于多場景，也可跨平臺處理數據，可按需增減模塊功能，是一種比較靈活的處理方式 。

關鍵詞：自動測試系統軟件；數據處理；跡線

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.02.031

中圖分類號：TP 311.52" " " " " " " "文獻標示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）02-00-03

A Data Processing Method for Automatic Test System Software

HUA Qindi， YANG Hao

（Nanjing Tianlang Defense Technology Co.， Ltd.， Nanjing 211135， China）

Abstract： This paper proposes a solution for processing the setting and reading back data of programmable instruments in the automatic test system software. This kind of processing process is included in the data processing module of the automatic test system， in which the functions are classified according to the data processing requirements. This method can be applied to multiple scenarios in the automatic test system， can also process data across platforms， and can add or subtract module functions as required. It is a relatively flexible processing method.

Key words： automatic test system software; data processing; trace

自動測試系統軟件實際上用于程控計算機和各類可程控的儀表之間進行數據交換，由于儀表的多樣性，程控過程中產生的回讀數據也具備了多樣性。自動測試系統軟件對于儀表回讀數據的處理是為了方便用戶對測試結果進行顯示、比較、形成報表等二次處理。因此，自動測試系統軟件在處理儀表的各類可回讀數據的過程中，不可避免地會需要多種處理模塊，為了在軟件中對這類處理過程統一管理，響應用戶的數據處理需求，本文提出一種解決方案，將此類處理過程都納入測試系統的數據處理模塊，在模塊中按實際使用場景進行分類處理[1]。

1" 數據格式分析

自動測試系統軟件與儀表是以可程控儀表標準命令（SCPI）為接口進行數據交換的，儀表的可回讀的數據格式一般分為兩種形式：單個字符串值和以“，”隔開的多個字符串值。根據儀表的測試能力，單個字符串值通常是表示當前測試的結果數據；以“，”隔開的多個字符串值通常是按照儀表緩存格式獲取的值，有其特定意義，軟件可以通過接口的定義獲取相應的值，因此，可以根據獲取到的儀表的數據格式來進行分類處理[2]。

2" 分類方法

儀表程控數據回讀：單個字符串值表示當前測試結果，直接進行數據轉換即可得到用戶需要的測試結果；以“，”隔開的多個字符串值可能是表示掃頻數據的跡線值，也可能是當前儀表的參數設置和測試結果的混合字符串數據，需要按照儀表定義取出其中的測試結果再進行數據轉換[3]。

以“，”隔開的多個字符串值：作為掃頻數據，表示掃頻狀態下所有頻點對應的測試值，在儀表中稱為跡線（trace）。對于跡線值，用戶的處理需求一般表現為顯示整條跡線的數據，或是對整條跡線的值進行統一的運算后得到新的一組值，或是將多條跡線的數據整合在一起運用運算法則。因此，采用圖1所示的分類方式，減少了回讀數據在系統中的流轉，可以對接系統的數據處理要求，把計算結果直接反饋給用戶。其中跡線計算是針對以“，”隔開的多個字符串值進行的分類；文件取值是為了獲取文件中既定格式的數據，一般用于校準信息的獲取值；采用公式編輯的方式可以對測試流程中產生的數據通過數學公式進行運算，然后直接運用于后續測試流程或是直接輸出給用戶[4]。

3" 分類實現

根據分類，數據處理模塊主要分成跡線計算、文件取值、公式編輯三大類，共21種處理模塊，用戶在調取數據處理功能時，可按需選擇相應的功能實現數據處理。如圖2所示。

3.1 跡線計算

跡線（trace）表示掃頻數據，通常是矢量網絡分析儀、頻譜儀等具有掃頻功能的儀表產生的數據，是一組包含“，”的字符串，諸如“-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1，-1”。在測試過程中，用戶需要對多條跡線進行比較，增補差值或是使用MATLAB等工具對數據進行演算。根據使用場景，可以分為對單條跡線計算、兩條跡線計算和多條跡線計算。另外，對于從儀表回讀的表示整個儀表狀態的以“，”隔開的多字符串數據也視作單條跡線處理，在獲取測試結果值時僅需按儀表定義的格式獲取當前測試結果，在字符串中的索引即可[5]。

單條跡線計算通常包含三種行為：在跡線中獲取指定位置的值；矢量計算；對該條跡線進行數據補償。在自動測試軟件中，單條跡線從儀表中獲取的數據格式通常為含有“，”的字符串，在這個字符串中，取任意位置的數據稱之為在字符串中獲取指定值運算，在系統中使用取值模塊“在字符串中獲取指定值”來實現，按照指定的索引獲取字符串中相應的字符轉換成double數據；對跡線數據進行矢量計算，表示從儀表中獲取含有“，”的字符串是矢量數據，包含實部和虛部兩組數據，通過S參數計算公式得到相應的幅度、相位、駐波值，在測試系統軟件中，使用矢量計算幅度、矢量計算相位、矢量計算駐波三個模塊來實現；對跡線數據進行數據補償，是指把跡線中的每個值進行加減乘除一個常量，重新組合成跡線，完成跡線的補償，在測試系統中使用模塊“數據補償加減乘除”實現；完成自動測試后，通常需要對多個數據進行求最大值、最小值、平均值等運算，此時，可以把被求的數據組合成跡線格式，使用模塊“取最大值”“取最小值”和“取平均值”實現。

雙跡線計算包含加減乘除運算，是把兩條跡線中具備相同索引的數據進行加減乘除，主要用于觀察跡線的走向或是偏移等。在自動測試系統中主要使用模塊“雙TRACE加減乘除”實現[6]。

多條跡線的運算包含中值平均、中值的最大最小值、均值的最大最小值、均方根等計算。取每條跡線的索引為中間位置的值，然后取這些值的平均值作為中值平均的結果，取這些值的最大值作為中值最大值的結果，取這些值的最小值作為中值最小值的結果；對每條跡線對應序號的值取平均值，然后取這些平均值中的最大值作為均值的最大值，取這些平均值中的最小值作為均值最小值。

均方根是MATLAB中常用的數據演算方法，在自動測試系統軟件中，通常采用兩種方法實現，把數據按照MATLAB的接口輸入，直接調用MATLAB的均方根模塊即可得到結果；或是按照算法，直接用跡線數據進行計算，得到均方根結果。

3.2 文件取值

文件取值是指從既定格式的文件中獲取想要的數據。一般用于校準數據的存取。對應通道對應頻點的損耗值按格式存放在校準文件中，在測試時按照通道頻點對應的信息獲取其損耗值，在測試時用于計算或是設置到儀表中。

3.3 公式編輯

公式編輯是對測試流程中所有需要進行計算的值運用數學公式進行處理的方式，這種方式的難點在于公式的識別，目前系統可實現加減乘除等簡單的數學公式的編輯及計算。

4" 實現

基于本文的分類處理方式，既可以調用比較復雜的計算模塊，也可調用跨平臺的動態鏈接庫，筆者使用編程語言C#實現該方法。

5" 結束語

本文提出了一種在自動測試系統軟件中處理程控儀表回讀數據的方法，并在實際實施過程中利用C#語言編程實現了該分類方法，運用于實際的自動測試系統軟件中，具有較強的實值。■

參考文獻

[1] 李行善，左毅，孫杰．自動測試系統集成技術[M]．北京：電子工業出版社，2004.

[2] 方麗輝，魏海坤，張侃建，等．基于IVI技術的可視化自動測試系統軟件平臺的開發[J]．工業控制計算機，2017（6）：15-16.

[3] 李繼武．Visual C#.NET項目開發實戰[M]．北京：清華大學出版社，2007.

[4] Robert C.M． Clean Architecture[M]．北京：電子工業出版社，2018.

[5] 李立功．現代電子測試技術[M]．北京：國防工業出版社，2008.

[6] 劉思久，張禮勇．自動測試系統與虛擬儀器原理開發應用[M]．北京：電子工業出版社，2008.