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—SCPI 119
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 CORBA 189
8.5.4 Web Service 190
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