电子设备电路板的维修主要集中在处理数字电路、模拟电路和数模混合电路3类电路的维修问题上，其中又以数模混合电路的维修比例最大，大量数模混合电路由于缺少资料、维修难度大，造成维修效率低下或者不能维修，使得电子设备的可靠性不能得到有效的保障。一方面大量电子设备由于缺少备件而不能有效的使用，另一方面大量的待检测数模混合电路不能得到有效的维修和使用。建立具有数模混合电路维修诊断能力的软件平台，提高数模电路诊断效率具有重要的意义。
北京航天测控技术开发公司针对数模混合电路板，开展数模混合电路特别是模拟电路的测试仿真与故障诊断软件的研究，跟踪世界先进的测试诊断技术，设计开发了数模混合电路故障诊断软件平台，建立了数模混合电路测试与故障诊断系统，提高了我国数模混合电路测试诊断与维护的水平和能力。
一、模拟电路仿真存在的问题
模拟电路和数字电路中测试信号的极大差异通常使得测试数模混合电路变得很困难，主要体现在：①模拟电路的输入激励和输出响应都是连续量，模拟电路的故障模型比较复杂，难以简单量化；②检测点的数据取值困难，模拟电路中的元器件参数具有容差，只是尚在允许范围之内，导致实际故障的模糊性，不能决定实际故障的物理位置；③模拟电路广泛存在非线性问题，随着电路规模的增加，计算量以指数形式增加；④模拟电路存在大量的反馈电路，增加了计算和测试的复杂性；⑤数模电路故障模型尚不完全成熟，缺乏强有力的模拟故障激励和测试生成工具，对其测试的时间很容易变得很长，与ATE（自动测试设备）的接口也不方便；⑥有些电路数字和模拟部分相互融合不能分块。这些特点增加了对混合电路测试诊断的难度。
二、数模混合电路故障诊断软件平台组成
常用的仿真EDA软件很多，但是这类软件只能完成电路板的功能仿真，不具备故障插入以及故障仿真的功能。针对数模混合电路板的特点，设计数模混合电路故障诊断软件平台，不仅可以实现电路板的功能仿真，同时可以依据电路板的器件特点插入故障模式或自定义器件的模型，从而完成电路板整板的功能与故障仿真。
航天测控数模混合电路故障诊断软件开发平台通过向仿真器导入电路描述文件，对电路进行仿真，或用户自定义故障类型，进行故障仿真。对仿真器的输出数据进行处理，形成故障字典，对被测电路进行基于故障字典的诊断。诊断结果加入诊断知识库，可根据需要对故障字典实施数据挖掘以丰富知识库，实现知识共享。
1、原理图
原理图是为了实现某种功能而设计的电路图。数模混合电路故障诊断软件平台需要电路板仿真信息，包括电路板的元器件、网络连接关系等，为下一步的功能仿真和故障仿真提供必要条件。提供用户方便的电路原理图设计前端，为仿真引擎生成标准的网表格式。可实现protel ASCII标准格式电路原理图导入显示、元器件绘图修改、功能导航操作等人机界面功能。后台包含电气域节点合并、网表生成算法等模块，支持用户进行电路原理图图形化修改操作，解决文本编辑网表文件需遵循繁杂语法规则的弊端。
2、元器件模型
元器件模型是将电路原理图转化为仿真软件能够识别的仿真模型，也叫标称仿真模型，其中关键在于能否对每一个元器件都有准确的建模。一般仿真软件都含有大量的元器件库，随时可以调用，但由于元器件的发展日新月异，元器件库中不可能包含所有元器件的模型，因此对库里没有的元器件必须重新建模。显然，建模的好坏直接影响仿真的精度，也是利用仿真软件研究系统测试性设计的关键环节，如果不能精确地建立系统的仿真模型，后面的工作就无法进行。
仿真平台的元件参数库中包含了几万种元器件和单元集成电路的模型参数，基本上能够满足一般用户的要求。库模型大致可分为6类：基本无缘元件（如电阻、电容、电感、互感、传输线等）；常用的半导体器件（如二极管、双极晶体管、结型场效应晶体管、MOS场效应晶体管，GaAs场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管（IGBT等）；独立电压源和独立电流源（如直流DC、交流DC、瞬态TRAN分析和逻辑模拟所需的各种激励信号波形）；各种受控电压源、受控电路源和受控开关；基本数字电路单元（如常用的门电路、传输门、延迟线、触发器、可编程逻辑阵列、RAM、ROM等）；常用的单元电路（如放大器类集成电路等）。
仿真平台提供一个模型参数配置界面，让用户自己生成模拟时所需的元器件库以外的模型参数，设置好分析参数后，即可和系统自带模型一样，在原理图绘制界面下进行后续仿真工作。
3、仿真引擎
数模混合电路故障诊断软件平台实现仿真引擎从linux到windows移植，并嵌入到仿真框架内。SPICE可对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态分析和线性交流分析。被分析的电路中的元件可包括电阻、电容、电感、互感、独立电压源、独立电流源、各种线性受控源、传输线以及有源半导体器件。
对前端生成的网表文件调用仿真引擎进行电路分析，提供仿真算法的收敛性参数调试设置窗口，以保证复杂规模非线性电路仿真的收敛性，并支持仿真引擎输出原始数据的图形显示。对于电路正常仿真，可进行工作点分析，直流扫描分析、瞬态分析、交流小信号分析、蒙特卡罗分析，并可调用显示程序进行各种仿真分析数据的图形显示。对于电路故障仿真，可对批量插入的故障列表进行序列化故障仿真，为后端故障字典处理提供统一的批量故障仿真分析数据文件。
4、故障模式
选择故障集实际上是设置电路各种故障状态，确定可诊断的故障集。一般电路的故障模式有开路、短路、参数漂移和固定高、固定低、反相、桥接等。分析电路板中元器件所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度、难易程度以及发生频度予以分类，将发生概率高、危害度大的故障选作故障集，而不必对所有元件的硬故障都予以考虑。对于具体电路还需具体问题具体分析，确定故障模型。
各类设备对应的故障模式类型表
| 设备构成件类别 |
故障模式 |
| 变频器 |
开路、短路、漂移 |
| 功率计 |
短路、开路、读数错误 |
| 继电器 |
触电电阻过大，触电短路、开路振动，线圈开路、短路、结合不稳定 |
| 可变电阻 |
短路、开路、数值漂移、机械故障 |
| 保险丝 |
开路、熔断电流变化 |
| 半导体 |
短路、开路、开关电流、电压增大、杂波、噪声、失控、参数漂移 |
| 电线 |
开路、短路、接触不良、绝缘破损 |
| 灯炮 |
灯丝断、发光亮度变化、破损、噪声 |
| 信号发生器 |
开路、短路信号不稳定、信号漂移 |
| 开关 |
开路、短路、不稳定、振动、电极损伤、接触电阻大 |
| 插座 |
开路、短路、破损、机械故障 |
| 马达 |
开路、短路、过热、振动、噪声 |
| 变压器 |
开路、短路、过热、绝缘破坏 |
| 发电机 |
开路、短路、过热振动、噪声、参数漂移 |
| 二极管 |
开路、短路、参数漂移 |
| 滤波器 |
开路、短路、参数漂移、机械损伤 |
| 接头 |
开路、短路接触电阻大、绝缘破坏、 |
5、输入激励选取
通常采用与实际工作相似的输入信号作为激励信号。为了充分隔离故障集中的所有故障，往往需要多种输入信号的组合信号，甚至还需要另选一些实际工作中没有的组合信号作为激励，通常需要根据经验或通过对电路作灵敏度分析，逐步试探得到能隔离故障集中所有故障的激励信号。
6、故障注入
故障注入是故障模式集中的故障注入到标称仿真模式型的过程。用户通过可视化故障建模及故障注入，实现对电路中所有同类元件进行批量故障注入和单个故障注入，并提供开放的可不断丰富的元器件故障图形模型库和故障仿真模型库。对于库中不存在的故障模型，用户可通过新增故障模型功能进行元件故障模型设计，并自动添加到对应的故障模型库中。
7、测试点选取
要了解电路所处的状态就必须从电路中提取相关的信息，测试点实际上就是提取电路信息的观测点。测试点多所得到的信息量就大，判断电路状态就比较容易。但测试点过多，可能会造成因计算和存储大量不必要的信息而浪费计算机资源。
8、模糊集和故障字典
由于模拟电路中各元件存在容差，导致节点电压存在一定变化范围，而不是一个确定值。这时就需要引入模糊集的概念以实现故障隔离，如果利用所选择的测试节点和激励信号所生成的模糊集足以隔离出所有故障，利用现有信息建立故障字典。
二、数模混合电路故障诊断软件平台的特点
数模混合电路故障诊断软件属于EDA软件中的开发环境类，符合目前开发工具的发展。它既具备一般EDA软件的前端图形处理功能，也具备先进的过程仿真分析功能，同时融入了高效的智能化故障模式分析、故障诊断功能，集成了电子辅助设计技术和先进人工智能故障诊断技术的优点。用户可方便通地过计算机辅助获得UUT对象的丰富状态知识进行故障诊断，避免了以往基于先验专家知识和实板测试获得故障诊断知识的缺陷，用户只需建立相应的UUT的电路模型，插入对应的故障模式，导入不同模式组合的激励即可获得完备的故障字典。数模混合电路故障诊断软件平台具有以下特点：
1、为用户提供和谐友好的人机界面，具有强大的电子电路辅助设计编辑功能。用户可方便地进行电路原理图导入、设计、修改。
2、具备完备的电子元件图形和仿真模型库。开发环境元件库不仅囊括了现行EDA软件的基本元器件图形模型类，还丰富了对应的元件仿真模型，使得本平台相比其他EDA软件可支持包含更多更复杂元器件电路的仿真分析。
3、具备开放式的元件建模功能。在具备基本大类元件库的基础理论上提供了自定义元件建模功能，使用户可依据元件资料方便地进行图形建模，并自动丰富到现有元器件库中，避免由于个别元器件过老或太新没有仿真模型而无法进行电路整体仿真的缺陷。
4、具备丰富的元件故障模式。相比现行故障仿真EDA软件（如TINA）具备更为复杂的故障模式，用户不仅可方便注入开路短路故障，也可选择不同的插入方式插入参数漂移、桥接、非线性失效等复杂等效故障。
5、具备开放式的故障建模功能。提供开放式的故障建模模块，支持用户建立故障模型库所不涵盖的稀有故障模式，并自动集成到故障模型库中，方便二次使用。
6、集成了先进的模数故障仿真引擎。开发环境集成了最新的SPICE、CIDAR、XSPICE仿真引擎技术，并自主开发了模数混合接口的建模技术，提升了传统SPICE仿真引擎对简单数字器件的兼容支持问题，使开发环境可支持模拟、模数混合电路的故障仿真。
7、采用了模糊集、蒙特卡罗、神经网络等先进智能计算方法实现了对模拟电路容差变化的有效性支持。模拟及模数混合信号存在一定的容差范围，为了拟合电路故障状态的自然分布以提供精确有效的故障字典，采用了模糊集与蒙特卡罗相结合的方式来提升故障字典诊断的有效性。
8、集成了先进的故障统计算法。在获取故障字典后，可自动统计出故障检测与隔离情况，分析故障之间的等效关系及冗余关系，提供标准的故障字典检测率和隔离率指标。
9、采用了ODBC、DELPHI显示等主流的软件开发技术，平台的可重用性、鲁棒性好，易于修改和升级。
三、应用实例
通过实际电路板的原理仿真结果与第三方EDA软件仿真结果进行对比，结果数据一致，然后对电路板进行实际测试，测试数据与仿真结果对比，验证仿真的正确性、准确度等功能及性能指标。通过对仿真情况的分析，完全可以完成对模拟器件、数字器件的仿真。通过与实板数据对比，其精度满足要求。
航天测控数模混合电路故障诊断软件开发平台提供用于模拟及模数混合电路故障仿真及故障诊断的通用环境，解决以往基于人为先验专家故障知识进行故障诊断的弊端。使用户不需要对电路实板进行破坏性故障测试，只需通过元器件故障建模和电路仿真分析，在平台可视化界面的指导下，利用平台的各种功能组件，即可获得电路在不同模式下的电路状态进而构建仿真故障字典实现故障诊断，极大地提高了数模混合电路的故障诊断效率。
自动测试系统(ATS)是指那些采用计算机控制，能实现自动化测试的系统。自动测试系统一般由自动测试设备(ATE)和自动测试软件平台组成，自动测试系统的基本组成如图1所示。
自动测试软件平台的开发有面向仪器和面向信号两种。基于IVI规范面向仪器的自动测试软件平台，可以解决同类仪器的互换性问题，但不能实现不同类仪器之间的互换性问题。而面向信号的自动测试软件平台可以在仪器信号功能级实现仪器功能的可互换。
任何一种产品都会经历从设计到淘汰的全寿命周期过程，该过程涉及到不同级别的用户，为了全面提升测试信息化能力，需要结合广域测试环境（ABBET），在自动测试软件平台中实现标准的信息交换接口及服务方式用于实现产品全寿命周期测试、诊断和维修。
图1 自动测试系统的基本组成
1、自动测试软件平台
自动测试软件平台是与被测对象及其测试设备密切相关的软件体系，软件平台一般由三部分组成：测试程序集（TPS）,TPS开发工具和测试资源库。
1)测试程序集（TPS）
TPS是与被测对象及其测试要求密切相关的，由三部分组成：测试程序软件、测试接口适配器和被测对象所需的各种文件。
a.接口适配器
由于每个UUT有着不同的连接要求和输入/输出端口，因此UUT连到ATE通常要求有相应的接口设备，称为接口适配器，它完成UUT到ATE的正确、可靠的连接，并且为ATE中的各个信号点到UUT中相应I/O引脚指定信号路径。
b.测试程序（TP）：
TP用于控制ATE的资源来测试指定的被测对象，它通过执行测试文档实现对测试过程的控制，完成被测对象是“正常”还是“故障”的判断。
c.测试文档
用于描述对ATE资源的控制（如对ATE激励、开关、测量仪器的选择与控制、对激励信号及测量点的选择与控制等），还包含对所测得的响应信号的处理。
2)测试资源库
测试资源库中包括了被测对象的测试需求、测试策略信息，信号接口信息，ATE中仪器的描述信息等。
3)TPS开发工具
TPS开发工具用于描述被测对象测试需求、策略信息，定义测试资源，生成测试文档，描述信号路径，测试结果分析及根据测试结果实现故障诊断等。
2、IVI-Signal Interface规范
IVI-SignalInterface规范的体系结构如图2所示。
IVI-Signal Interface规范是IVI基金会在IVI-MSS模型的基础上进一步发展起来的，它对IVI-MSS的RCM进一步封装，以信号接口的形式对外提供测试服务。这些接口用一系列方法执行信号操作,比如初始化(initialing)、建立(setup)、连结(fetch)、更改(change)等,允许客户应用程序控制仪器设备上物理信号的初始化、切换等操作。IVI信号组件控制一台或多台仪器产生客户需要的信号,完成客户的测试需求。它对仪器的控制是通过VISA、IVI驱动器、SCPI命令等实现的。
图2 IVI-Signal Interface规范的体系结构
3、广域测试环境体系结构
广域测试环境体系结构(ABBET)将自动测试系统划分为五个概念层:产品描述层，测试策略/需求层，测试过程层，测试资源层，仪器控制层。其系列标准为各层间信息交互提供了软件接口的标准化定义，通过标准接口将各层组件灵活方便的组合成系统平台，迅速的把测试信息转化为测试应用，为构建一个开放的软件体系结构提供了一种崭新的思路和框架。
图3描述了ABBET标准定义的测试基本框架(TFF)。此框架从测试资源，测试对象，测试环境三维的视角，分层次，分模块的定义了测试领域内的相关标准，应用部分在图中被描述成为插人的模块，它包括测试应用和测试准备分析工具。
图3 广域测试环境体系结构
4、面向信号的自动测试软件平台
在传统自动测试软件平台的基础上，结合广域测试环境标准及IVI-Signal Interface规范，针对与被测对象(UUT)的相关性，面向信号的自动测试软件平台的框架结构分为ATE无关部分和AET相关部分。在AET相关部分内，在仪器信号功能级上实现仪器功能的可互换。面向信号的自动测试软件平台的总体框架结构图如图4所示。
面向信号的自动测试软件平台在逻辑上分为三个层次：产品设计，ATE设计和信号组件设计。
图4 面向信号的自动测试软件平台的总体框架结构图
4.1 产品设计
产品设计部分按指定的格式描述UUT产品设计信息，包括UUT物理和电路设计描述、 UUT外部可测量的性能、响应和需要的激励。包括UUT测试要求、测试策略、自动测试生成、诊断模型以及维修数据的采集和整理的描述。为测试要求提供正式标准的定义，建立人工智能的系统模型，将维修测试数据标准化。根据产品描述层提供的信息和过去的维修测试数据决定测试策略，生成测试代码。
产品设计部分生成的各项信息面向被测对象，同ATE设计无关。
产品设计包括四部分：产品描述，产品测试策略描述，测试及维修信息设计和故障诊断分析。
4.1.1产品描述
用于描述UUT产品设计信息，包括UUT物理和电路设计描述、 UUT外部可测量的性能、响应和需要的激励。UUT的描述信息可以用图形表示，如图5为一被测对象(UUT)的产品描述图。
图5 UUT的产品描述图
该UUT包括两个输入信号，两个输出信号。
4.1.2产品测试策略描述
用于UUT的测试要求、测试策略。结合上面UUT的产品描述例子，其对应的产品测试策略描述信息如下：
输出AC信号（5V）；
测量AC信号（10V）；
接通开关（）；
测量电阻信号（100欧）；
断开开关；
停止AC信号（5V）。
4.1.3故障诊断分析
用于描述诊断模型的设计。结合上面UUT的产品测试策略描述例子，其对应的诊断模型信息如下：
If（ 测量AC信号（10V）== 10V && 测量电阻信号（100欧）==100欧 ）
{成功}
Else If（ 测量AC信号（10V）== 10V )
{失败1}
Else If（ 测量电阻信号（100欧）==100欧 )
{失败2}
4.1.4测试及维护信息设计
用于描述测试和维护信息管理结构设计。结合上面UUT的产品故障诊断模型描述例子，其对应的测试及维护信息如下：
If（ 成功 ）
{正常}
Else If（ 失败1 )
{更换配件1}
Else If（ 失败2 )
{更换配件2}
4.2 ATE设计
ATE设计包括三个部分：测试信号组件描述，ATE开发和测试执行程序。
这部分用于把跟ATE无关的UUT测试策略转换为ATE相关的测试流程，测试流程中对仪器的操作针对抽象的信号组件，实现测试流程的面向信号驱动，以便实现仪器可互换。。
4.2.1测试信号组件描述
测试信号组件描述用于提取出UUT测试策略中的各种信号描述用于ATE的设计，ATE设计中结合系统的设计合并同类信号作为单独的一个信号组件，测试流程即针对该信号组件设计，具体执行过程中绑定该组件到相应物理仪器的对应信号组件。
结合上面的产品描述例子，我们可以提出四个信号组件描述如下：
4.2.2 ATE开发
ATE开发主要包括三个部分：适配器通路的描述，测试策略到测试流程的转换和信号组件的使用。
4.2.2.1 适配器通路的描述
这部分包括UUT端点定义、ITA端点定义、ICA端点定义和信号组件端点的定义，仪器到UUT端的路径描述。
信号组件和ICA端点是一一对应的关系，UUT端点和ICA端点之间经过了信号转换或者增益，需被描述出来并最终反应到信号组件参数的变化上。
4.2.2.2 测试策略到测试流程的转换
测试策略是对UUT测试过程的描述，该描述同ATE无关。需把该测试策略转换成跟ATE相关的测试流程才能实现针对UUT的测试。
图6是测试策略和测试流程之间转换的一个例子。该UUT需要一个20V的激励输入，并产生一个20V的输出。根据测试仪器及一些其它方面的考虑设计适配器的增益倍数和衰减倍数分别为2。转换测试策略到测试流程过程中，测试流程中相应信号组件的参数将相应改变，经测试仪器的驱动和适配器的调理，到UUT端的时候实现测试策略的需求。
图6测试策略和测试流程转换
4.2.2.3 信号组件的使用
测试策略中提出的信号组件转换为测试流程的信号组件，针对测试流程中的信号组件，将设计基于实际仪器的信号组件，来实现测试流程中信号组件的功能。测试流程只实现对信号组件的定义，而实现是在实际仪器的基础上封装的。
如图7是信号组件使用的一个例子。测试策略中提出两个信号组件，测试流程中相应的对应了两个信号组件，在两个测试仪器上分别实现了信号组件1。实际使用过程中即可动态的绑定到不同的仪器实现仪器可互换。
图7 信号组件的使用
4.2.3 测试执行
测试执行应用程序通过执行测试流程，调用信号组件驱动相应硬件仪器完成切换开关、发送激励、控制测量等，实现对UUT的测试并保存测试结果。
4.3 信号组件的设计
一般说来，信号组件是ATE相关的。适配器设计过程中会相应的考虑实际硬件仪器的功能来定义增益或者衰减，适配器功能决定后，将根据测试策略中的信号组件定义ATE中使用的实际信号组件。
实际信号组件定义后，流程中的操作将面向这些信号组件。然后分别在实际仪器上封装相应的信号组件。
信号组件中为实现其功能，在对实际仪器的驱动封装过程中，将会增加一些标定算法等实现该组件对实际信号的测量不会同其它信号组件的测量结果出现偏差。
4.3.1 信号组件设计中各种驱动程序的使用
信号组件不限于必须封装在IVI驱动程序上，可以封装在各种类型的驱动程序之上，如图8所示。
图8 面向各种驱动的信号组件
4.3.2 面向IVI驱动的信号组件设计
如果信号组件的设计是面向IVI驱动的，即操作是针对IVI类驱动的，则可以实现该信号组件的通用性，即实现对提供类IVI驱动的仪器硬件实现互换性，如图9所示。不过此时存在一个缺陷，有可能这个缺陷是致命的，即无法消除同类仪器中不同仪器的测量结果的差异性。
图9 面向IVI驱动的信号组件的通用性
面向信号的自动测试软件平台在两个层次上分别实现了独立性，即：测试策略和UUT的独立性，测试流程和实际仪器的独立性。信号组件的实现需要结合具体仪器，因此无法预先实现，但可以通过提供VC下Wizard向导，供用户方便的进行组件的开发。面向信号的自动测试软件平台具备通用性，即提供软总线功能，用户可以自定义信号组件加入平台。
随着科学技术尤其电子技术的迅速发展，通信设备功能越来越强大，种类越来越繁多，对通信设备的维修测试提出了更高的要求。通信设备传统的维修主要采用分立测试仪器的方式来进行，如果实现多种通信设备的维修测试，往往需要很多分立的专用测试测量仪器，维护保障方式效率低，测试覆盖率、故障隔离率较低。适应通信设备的发展趋势，结合测试诊断领域的新技术、新进展，研制通信设备测试诊断系统滞满足各种通信设备的系统级和电路板级的测试和故障诊断，提高警惕测试覆盖率、故障诊断隔离率和维修保障效率，从而提高通信设备的维修保障能力，已成为通信设备维修保障的重要发展方向。
VXI总线接口不仅结构紧凑、标准开放、数据吞吐能力强、模块可重复使用，而且虚拟仪器软件结构（VISA）解决了所使用的计算机和仪器之间的接口与应用软件开发环境的兼容性问题，因此在测试诊断系统得到了广泛应用。GPIB标准总线作为一种成熟完善的标准仪器总线，在高频、微波频段的自动化测量领域是一种不可缺少的仪器总线技术。GPIB标准总线与VXI总线在系统应用中，无论在软件还是硬件，都有着天然的兼容性和互补性。两者结合使系统的通用性，功能及测量带宽的扩充性和电磁兼容能力进一步提高。因此，
航天测控通信设备测试诊断系统采用以VXI总线为主，GPIB为辅的系统总线构架。
硬件平台主要由主控计算机、程控电源、测量仪器模块、组合便携移动机箱、VXI机箱以及其他部件等组成。其中测量仪器模块包括综合信号源、频谱分析仪、微波功率计、微波频率计、VXI综合测量接收机、微波开头、数字多用表、误码仪、任意波发生器、示波器、A/D模块、D/A模块、数字I/O、矩阵开关等。软件平台包括系统设置管理、系统校准/自检、TPS开发平台、TPS执行平台、综合信息查询等几部分。TPS包括通信设备的系统级TPS和电路板级TPS。
二、系统工作原理
对于通信设备的系统级测试，被测对象的主要测试接口有天线口、音频接口（耳机、话筒）和数传口。被测通信设备的测试接口通过ITA（接口适配器）与通信设备测试诊断系统相连，从而形成测试通道，实现测试仪器与被测对象的连接。在主控计算机软件平台的控制下，测试仪器资源向被测通信设备发送激励、采集响应实现通信设备的系统级测试，通过与该测试参数的正常值进行对比，给出被测对象正常或有故障的结论。通过开关阵列（包括微波开关和继电器开关）的合理转接，实现不同种类测试参数的自动测试。
对于通信设备电路板的测试和故障诊断，被测对象的主要接口为电路板的边缘连接器，以及射频连接器，如SMA、BNC、SMC等接口形式。被测电路板通过通用适配板、ITA与系统测试仪器资源相连，形成测试通道，实现测试仪器与被测对象的连接。在主控计算机软件平台的控制下，结合开关阵列，采用自动与人工相结合的方式，系统能够对被测电路板多达128针的仪器资源进行自由配置。并且通过ITA面板上的数字I/O测试接口，数字探笔、模拟探笔、夹具等测试接口，可以实现对没有引到的电路板边缘连接器的重要测试信号的测试。主控计算机是测试诊断过程的指挥控制中心，对数据采集及激励设备的工作进行协调和控制。测试数据送故障诊断数据库进行预处理。对于电路板级故障诊断，在运行TPS的控制，引导测试夹具和探笔，逐步深入，可将故障隔离到芯片级。
对于系统自检，在软件平台的自检模块的控制下，实现测试诊断信息的统计查询和共享。
三、系统软件结构
航天测控通信设备测试诊断系统软件是在航天测控公司软件产品Fault doctor 2.0基础上，针对通信设备测试诊断的特点进行改进设计，采用了软总线技术、动态加载技术、COM技术、GDI+技术、ASP2.0技术、BCG界面技术、VPP规范仪器互换技术、测试参数库、外挂模块等技术，建立了从系统级测试、电路板级测试到电路板级故障诊断的通信设备“测试/诊断/管理一体化”的软件框架模型，并为实现远程故障诊断等预留了接口。
软件总体结构有四个大模块，每个大模块又包括若干小模块，模块和模块之间功能互相独立，在主控程序控制下，通过接口传递功能需求和进行数据的传递及修改。四个大的功能模块包括：系统综合管理，包括系统启用/注销、系统自检/校准和系统维护；TPS开发，采用图形化编程或建模；TPS执行，完成对被测对象的测试和故障诊断，提供自动检测和信息提示功能；综合自息查询，包含基本查询和高级查询。
随着现代通信技术、电子技术和网络技术的快速发展，通信设备功能和性能得到 极大的地提高，同时对通信设备的维修保障提出了更高的要求。模块化、开放式的
航天测控通信设备测试诊断系统，可适用多种类的通信设备系统级和电路板级的测试和故障诊断，提高通信设备维护保障能力。采用该系统对电台、接力设备以及网络终端进行系统级和电路板级的测试诊断，与常规维修手段相比，可提高维修保障效率50%以上。
航天测控研制的Di-VITE远程分布式测试及故障诊断系统将远程信息获取、信息融合、专家系统、辅助决策、远程可视化维修向导等技术应用于试验、维修保障及远程监控过程，主要用于解决专家必须集中保障、距离信息共享等问题。该系统通过现场级维修主装备（AIE）、维修辅助设备（PMA）以及5级交互式电子技术手册（IETM）运行终端，及时获取装备的故障信息，通过远程传输途径，将BIT数据、现场测试数据、判定数据、操作使用脚本等信息传至维修基地，使得维修基地可以采取有效的技术手段对装备实施远程维修或技术指导。该系统具有多现场信息获取、信息共享、统一分析管理信息以及远程管理与控制等功能，已成功应用于国防领域复杂系统的综合测试与维修信息化保障中，还可广泛应用于高速公路信息化管理系统、智能楼宇信息管理控制系统以及机场信息化管理控制系统等。
5月10日，中国兵器工业集团特种装备科研试验基地与
北京航天测控技术开发公司“网络化数字化试验技术研究战略合作框架协议”签约仪式举行，标志着双方的战略合作伙伴关系正式建立。
“网络化数字化试验技术研究战略合作框架协议”是特种装备科研试验基地和航天测控公司本着强强联合、优势互补、共同发展、长期合作的原则研究拟订的，战略合作框架协议约定了双方在测试设备远程故障诊断技术研究、分布式武器装备虚拟试验验证技术研究、武器系统静态参数通用检测平台研究、项目立项和课题申报、人员培训和技术交流等方面的合作内容与合作方式。双方在合作中将充分发挥基地的试验技术与航天测控公司网络数字化测控系统的科研能力优势，通过全方位的技术合作，形成技术研发与应用战略联盟，相互促进，共同提高，实现技术进步和高效发展。
双方将以战略合作框架协议的签署作为新的起点和契机，共同努力，密切协作，充分发挥各自的优势，在新技术的开发研究和应用方面不断拓展新的领域，加强技术交流和专业联合，努力创造新的成果，为国防科技现代化建设不断做出新的贡献。(来源：
中国兵器工业集团公司)
面对复杂系统，工程师需要稳定，轻便，易读的检测工具，长期以来，各种测量设备基本上是以三类固定的模式面对用户：高性能的台式仪器、基于计算机及总线的功能强大的虚拟仪器、轻便但功能相对稍简单的手持式仪表。
这三种设备使用场合明显不同。台式仪器功能齐全、性能高，一般放在固定位置使用，例如实验室，机房等大型测试场所；基于计算机的虚拟仪器发展非常迅速，它是依赖软件，通过计算机来控制测试硬件、分析和提供测试数据的仪器，它没有专门的前面板、显示器和电源，其硬件部分通常是插在PC机机箱的插槽中、VXI/CPCI主机机箱中或者是通过特制的通讯电缆与PC机机箱进行连接（如IEEE1394火线、USB总线、GPIB串行总线、EPP增强型并行总线等），所有仪器面板和显示器都在监视器上模拟，这类仪器易构建测试系统，在大型测试场合使用。而手持式仪表具备体积小、重量轻、成本低、使用方便，性能相对简单，操作便捷等特点，操作者随时可以在任何场合使用，其工作范围囊括了台式仪器和虚拟仪器，既可以在实验室和工厂等大型测试场合应用也可以连接计算机进行构建测试系统，完成虚拟测试仪器所达到的效果。
手持式仪表的需求旺盛，目前国内市场中，在航空、航天、国防、通信系统维护、通信设备生产等测试领域都处于市场领先地位。这些行业对测试测量仪器的需求，依然旺盛。电子测量仪器是技术密集、知识密集型产品，是所有电子产品科研、生产、试验、维修的基本条件和手段，同时也是许多重大工程配套和经济建设不可缺少的重要组成部分。人们普遍认为，电子测量仪器市场的前景依然乐观。当今，测试仪器发展的两大趋势：高度集成和网络化。作为高度集成和便携式的发展趋势，手持式测试仪器性能越来越先进，手持式仪表的市场将存在无限潜力。
中国电力、电子、通信、医疗、基础设施、房地产等各行业的快速发展，为各种测试仪器提供了广阔的市场。相对台式仪器，手持测试仪器在以下几方面更具有优势，同时，如何满足这几方面的进一步要求，也是手持测试仪器生产面对的挑战。对于测试工程师来说，有一款功能强大，并且使用方便的测试仪器是出色完成任务的重要前提。随着现场测试需求的增多，手持式测试仪器越来越受到工程师们的欢迎。他们体积小、携带方便，不受地域环境的限制，而且很多手持式测试仪器功能并不亚于同类台式机。市场的广泛需要促使测试仪器供应商不断推出应用于各领域的手持测试仪。
目前，很多测试工作不仅仅局限于实验室内，如客户的机器出现问题，工程师必须到现场进行检查。而现场环境相对实验室来说要复杂、恶劣得多，如用电环境、供电质量都会影响机器的正常运行，另外，现场环境的温度和湿度都有很大不同，相比对环境要求苛刻的台式机，手持式仪器就比较占优势。手持仪器使用电池供电，不像台式机要受现场环境的电源插座的限制。
从现场搞测试的工程师来说，他们经常需要带着仪器巡回进行测试、检查，而且不仅仅需要一台仪器，因此，对于他们来说，仪器的便携性及多功能性就非常重要。手持式测试仪器重量轻便于携带，在一定程度上满足了他们的需要，另外，如果能将几台仪器测试功能集成到一台仪器，将更方便这些测试工作。易用性也是工程师选用仪器的一个关键因素，因为进行现场测试工作的人员专业技术水平有高有低，他们希望使用的仪器操作越简单越好。
微控制器及存储器的小型化，以及半导体新技术的不断商品化，为手持仪器的发展注入了新的动力。电路设计的进步不仅将更多的功能放进了更小的封装中，而且在计算能力和降低电源的额定功耗方面也取得了很大的飞跃，这些都使得手持仪器得到了极大的改进，具有了更高的性能，更先进的功能。以数字万用表为例，现今的手持式数字万用表有更多的功能、更高的分辨率和比以往更大程度地改善了测量精度。过去通常只在台式数字万用表中具有的高精度和高分辨率特点正相当普遍地出现在同样功能的手持式设备中。例如，Fluke公司的180系列产品提供了50000字计数和0.025%的基本直流电压准确度，还增加了许多先进的测量功能，如可以测量频率、脉冲宽度、占空比、分贝值和温度等，同时还具有红外通信接口，而这些功能中大部分是近年来只在昂贵的台式数字万用表上才具有的。
长期以来在测试领域就手持仪器来看，国外无论是高端的手持仪器还是低端的手持仪器都占据了很大的份额，而且很多功能仪器都起到垄断作用，需进口的仪器包括：手持式频谱仪、手持式信号源、手持式示波表、手持式的场强仪、手持式的功率计、高精度手持式万用表等等。仪器应用场合用户包括：实验室、调试现场、生产线、维修等场所。
经过二十多年的发展，
航天测控公司具备了相当的硬件研发能力，实验室拥有众多的先进设备仪器，承担完成了许多技术难度大的仪器模块研制工作，模块研发经验丰富。目前公司拥有多达18类100多种VXI总线和9类28种PXI总线新型国产化自主产权仪器模块，基本包含了市场上常用的自动测量仪器模块，在电子电路集成设计、信号处理、闭环算法、射频电路设计、通讯总线设计等领域有着自己独特的长处。近几年在故障诊断技术和PXI、CPCI、LXI、PCI Express等先进总线产品、遥测通讯产品及测试系统的研发上投入大量的人力物力，开发出了多种测试诊断平台，承担了武器装备通用测试平台等研发任务，技术力量雄厚。
近年来，
航天测控公司将积累的技术结合市场的需求，开始研制手持式高性能测试仪器，如手持频谱分析仪器、手持信号源等。
手持频谱分析仪器用于测量信号频率、载波频率、频谱纯度、信号失真、寄生、交调等各种参数。可用于通信、雷达、电子对抗、频谱管理、信号检测等领域。手持信号源能够产生从100KHz的低频波段到3GHz高频波段任意频率信号，并具有1Hz的分辨率。同时有良好的频率稳定性、杂散抑制和相位噪声特性以及良好的电磁兼容性，同时体积小、重量轻、针对性强、使用方便、功耗小的特点。
研究手持式仪表并快速推广应用到军民市场中，对满足日益增加的测试需求，具有十分重要的意义。