STD标准中信号模型同步和门控机制研究

刘松风，王 军

（1.海军装备技术研究所 北京 102442；2.海军工程大学 电子工程学院，湖北 武汉 430033）

IEEE1641标准，又称信号与测试定义（Signal and Test Definition，STD）标准[1]。该标准的出现为实现测试程序集（Test Program Set，TPS）的可移移植和仪器的互换提出了一种标准的解决方法。它是标准测试描述语言 （Abbreviated Test Language for All Systems，ATLAS）测试语言发展的高峰，但是又不同于后者，STD已经不再是一种测试描述语言，而是一套信号组件库，它为用户提供了描述和控制信号的能力[2]，国际军用ATS领域的相关标准和研究课题都对信号这一眼就要素给与了足够的重视[3]。文中主要研究了在控制信号能力方面，同步和门控机制是如何实现的。

1 信号函数和事件

SignalFunction都有Sync与Gate 2个属性。Sync属性表示信号同步属性，当Sync属性有效时，信号同步在Time=0时刻，而只有当Gate有效时，信号才有效。所有的信号函数都有两种输入事件引用（同步和门控）[4]。如果分配了同步引用，则每当同步事件进入活动状态就重新启动信号函数的行为。如果没有分配同步引用，则信号函数的行为不会被重新启动。如果分配了门控事件，则只有门控事件处于活动状态时信号函数的行为才是可操作的，所以只有门控事件是活动的时侯信号的真实特征才是可用的。如果没有分配门控引用，信号函数是输入信号处于活动状态时的操作。

一旦信号函数的输出信号是活动的，则只有当门控引用事件是活动的（门控启动）时候信号函数才是可操作的。换句话说，一旦被触发，输出信号进入活动状态，但是真实的信号只有在门控事件活动时才存在。当门控事件不活动时，信号函数只产生一个空值。对于信号，一个空信号值可能是0伏或者噪声，但是对于事件，一个空值将会是不活动的（即，非开通）。

接下来我们以一个标准的正弦信号（发生源）为例，以同样的事件流来显示同步和门控事件在各种信号上的作用[5]。

同步事件和门控在正弦波上不同的作用：如图1～图4所示。

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

图2 门控事件发生源在正弦波上的作用Fig.2 The function of source of gate events on the sine wave

图3 门控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

图4 独立的门控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 信号模型的同步

2.1 无明确外部到内部同步的信息模型

测试信号框架（Test Signal Framework，TSF）信号模型与基本信号组件 （Basic Signal Component，BSC）有相同的同步方式。当一个同步事件到达测试信号框架TSF模型的同步输入端时，整个模型被启动或重新启动。这种行为可以通过把同步Sync事件施加到模型内所有的基本信号组件BSCs上在测试信号框架TSF模型中来实现。如图5所示。

图5 所有同步输入都被连接的调幅信号AM signal模型Fig.5 All sync inputs are connected to the AM signal model

图5描述的是一个调幅信号，如虚线所示，显示了一个所有同步输入都被连接到外部同步输入的调幅信号测试信号框架AM_SIGNAL TSF模型。但在此处要强调的是，由于基本信号组件BSCs只能接受一个单个的同步Sync和门控Gate信号。当信息模型具有内部同步路径时，它不能再接受来自测试信号框架TSF模型外部同步输入的同步信号。我们以远程测量设备询问的信号模型为例说明。如图6所示。

图6 显示隐含的同步连接的信号模型Fig.6 Implicit sync connection signal model

如图6所示，虚线部分为同步的BSC内部组件部分，由于远程测量设备询问基本信号组件BSC“DME Interrogation”已经有了一个同步输入的连接，int event即是他的同步输入，所以它不能再接受来自测试信号框架TSF模型外部同步输入的同步信号。在这种情况下，测试信号框架TSF模型图解的惯例是所有未用的基本信号组件BSC同步参考都被连接到外部的测试信号框架TSF同步输入端上。

2.2 有明确的外部到内部的信息模型

有明确的外部到内部的信息模型当信号运行时，正弦波基本信号组件sinusoid BSC将立即启动并输出一个初相位角为零的正弦波。定时事件基本信号组件TimedEvent BSC在一个外部事件初次在测试信号框架TSF模型的同步输入端发生时启动。脉冲序列基本信号组件PulseTrain BSC在接收到来自定时事件基本信号组件TimedEvent BSC的同步Sync事件时启动。其效果是延迟输出的脉冲序列发出的起始时间直到同步信号事件发生。如图7所示。

图7 具有到定时事件上明确的同步输入的信号模型Fig.7 Clear sync input on TimedEvent signal model

3 门控信号模型

3.1 有隐含内部门控的信号模型

测试信号框架TSF模型[7]可以以与基本信号组件BSC一样的方式被门控。当一个门控事件到达一个测试信号框架TSF模型的门控输入端时，整个模型在该事件的持续期间被一直门控。这种行为可以通过把门控事件加载在模型内最后（输出）一些基本信号组件BSCs上来在测试信号框架TSF模型中实现。图4显示了调幅信号测试信号框架AM_SIGNAL TSF，它在外部门控输入端与最后一个基本信号组件BSC的门控输入端之间具有一个单独的隐含连接。如图8所示。

3.2 有明确外部到内部门控的信号模型

明确的连接可用在外部门控端与特定的一些基本信号组件BSC门控输入端之间。按照惯例，只有被连接到外部门控输入端的特定的一些基本信号组件BSCs才会受到外部事件的门控。其他一些基本信号组件除非它们的门控输入端时与一个内部事件连接的，否则当调用Out.Run方法时从时间零点受到门控。如图9所示。

图8 具有单个的隐含内部门控的信号模型Fig.8 Single implicit inner gate signal model

图9 显示明确的内部连接的信号模型Fig.9 Show a clear inner connection signal model

4 结 论

TSF模型是由一个或更多的基本信号组件BSC结合成为的一个更复杂的模型，它的输出结果往往受到外部同步和门控作用的影响，本文最后以远程测量设备询问信号模型以及调幅信号模型来举例说明外部的同步或门控是否是明确到内部，得出了对其输出有一定的影响，所以研究TSF模型的同步和门控机制对我们熟悉掌握该标准，精准的定义信号提供了一套标准的解决方案[6]。

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

[2]路辉.自动测试系统测试描述语言[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3]钱锋，孟晨，朱俊.基于STD标准的信号构建方法研究[J].仪表技术，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]夏明飞，煜明.基于STD标准的ATS软件平台[J].计算机工程，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.三维空时自适应处理的信号模型[J].电子科技，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.