CN111307304B - 红外钟形脉冲特征参量提取验证方法及平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种红外钟形脉冲特征参量提取验证方法及平台，包括：选定和加载信号模板，并绘制红外脉冲信号；根据实验需要设置环境参数；将信号模板和环境参数进行统一管理，生成实验输入数据；提取实验输出数据，生成红外钟形脉冲特征参量提取结果。本发明基于信号模板识别红外钟形脉冲特征参量，可以覆盖多种目标和干扰类型，保证测试场景的复杂多样性；使用有限集合实现红外钟形脉冲特征参量的全面验证；并且通过单次识别特征参量的标准化来实现测试标准化；在保证不变动被测软件的前提下实现动态测试。

Description

红外钟形脉冲特征参量提取验证方法及平台

技术领域

本发明涉及软件测试技术领域，具体地，涉及红外钟形脉冲特征参量提取验证方法及平台。

背景技术

玫瑰扫描型导引头(Rosette Scanning Infrared Seeker，RS1S)是通过探测器瞬时视场中心似玫瑰花瓣的扫描轨迹覆盖整个视场来探测目标位置和采集图像信息，其扫描轨迹如图1所示。当探测器扫过目标时产生脉冲信号，对于不同体积的目标，脉冲信号的宽度不同；对于同一目标，扫过边缘和中心时，脉冲信号的幅度不同。对脉冲信号的宽度进行鉴别，可剔除脉宽太大的白云反射阳光形成的假目标和脉宽较小的电路中的干扰毛刺信号。对脉冲信号的幅度进行鉴别，可区分能量适中的目标、能量小于阈值的背景和能量饱和的红外诱饵干扰。脉冲峰值所对应的时刻即探测器瞬时视场中心对准目标区域中心的时刻，通过关系换算可以找到目标所在位置。当目标位于整个视场中心时，探测器采集到的脉冲信号应为钟形脉冲。

现有数字测试手段难以精确构造导引头数据处理算法验证所需的红外脉冲信号。因此，如何对红外钟形脉冲特征参量提取功能进行动态测试，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种红外钟形脉冲特征参量提取验证方法及平台。

第一方面，本发明提供的一种红外钟形脉冲特征参量提取验证方法，包括：

步骤1：选定和加载信号模板，并绘制红外脉冲信号；

步骤2：根据实验需要设置环境参数；

步骤3：将所述信号模板和环境参数进行统一管理，生成实验输入数据；

步骤4：提取实验输出数据，生成红外钟形脉冲特征参量提取结果。

可选地，所述信号模板包括：目标模板和干扰模板；所述目标模板包括：单峰脉冲、双峰脉冲、多峰脉冲、平顶峰脉冲和类方波脉冲；所述干扰模板包括：背景信号、噪声信号、毛刺信号、红外诱饵信号。

可选地，所述环境参数包括：电压门限、阈值电压、当前AGC档；其中，所述电压门限用于判断两个相邻数据采样点为上升点和下降点的最小电压变化量；所述阈值电压用于判断采样点是否作为峰值点的电压门限；当前AGC档用于筛选采样点。

可选地，所述步骤3包括：

根据被测软件的功能模块的输入数据，设置所述信号模板和所述环境参数的数据格式、数据长度；

将信号模板和环境参数组合成实验输入数据，并驱动软件测试程序进行测试。

可选地，所述红外钟形脉冲特征参量包括：红外脉冲上升点数、红外脉冲下降点数、红外脉冲宽度、红外脉冲峰值、红外脉冲峰时刻、红外脉冲峰个数。

可选地，所述步骤4包括：将所述绘制的红外脉冲信号和红外钟形脉冲特征参量提取结果进行比较，得到验证结果。

可选地，在步骤1之前，还包括：

根据被测软件功能设计信号模板，并生成.data格式的数据文件；其中，所述信号模板的采样频率与被测软件的输入数据的采样频率相吻合。

第二方面，本发明提供一种红外钟形脉冲特征参量提取验证平台，应用如第一方面中任一项所述的红外钟形脉冲特征参量提取验证方法，所述平台包括：

可视化界面，用于信号模板显示、实验输入设定和实验结果输出；

信号加载单元，用于选择、加载和绘制信号模板；

参数设置单元，用于设定输入的环境参数；

软件仿真单元，用于调理实验输入、运行被测软件的功能模块；

结果输出单元，用于输出被测软件的功能模块的运行结果。

可选地，还包括：信号模板数据库，用于提供目标模板和干扰模板。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1)、在不更改被测试软件代码和不影响被测试软件运行时序的情况下，提供全面精确的信号模板，对红外钟形脉冲特征参量提取功能进行全面的验证工作。

2)、通过分析红外钟形脉冲特征参量提取功能设计的信号模板，覆盖了单峰、多峰、平顶峰和类方波等红外目标脉冲类型，以及噪声、毛刺和红外诱饵等干扰信号，保证了测试场景的复杂多样性，为实现被测软件功能模块全面动态测试提供了基础。

3)、针对红外钟形脉冲特征参量提取功能单次数据实时处理、无记忆效应的特点，通过单时刻特性的正确性保证连续特性的正确性，使用有限集合的红外脉冲模板实现了被测软件功能模块的全面验证。

4)、根据红外钟形脉冲特征参量提取功能无前后逻辑的关系特点，可以通过单次识别参量特征标准化实现被测软件功能模块的测试标准化。

5)、通过信号模板和环境参数统一构造符合红外钟形脉冲信号的实验数据，简化了测试场景模拟的复杂度；将被测软件功能模块进行封装，不对被测代码进行更改，确保了软件运行的功能与真实状态一致，验证结果更加真实有效。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为玫瑰扫描型导引头探测器瞬时视场中心运动轨迹示意图；

图2为本发明提供的红外钟形脉冲特征参量提取验证方法的流程图；

图3为本发明提供的红外钟形脉冲特征参量提取验证平台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

图2为本发明提供的红外钟形脉冲特征参量提取验证方法的流程图；如图2所示，本实施例提供的方法可以包括如下步骤：

步骤1：根据实验需要选定、加载信号模板并绘制红外脉冲信号。

在本实施例中，信号模板包括目标模板和干扰模板两大类。目标模板覆盖了单峰脉冲、双峰脉冲、多峰脉冲、平顶峰脉冲和类方波脉冲等红外目标正常脉冲类型和异常脉冲类型，干扰模板包括背景、噪声、毛刺和红外诱饵等干扰弱信号和饱和信号。

在本实施例中，绘制红外脉冲信号即可以确认加载信号模板的正确性，给环境参数的设定作参考，还可以同输出结果作比对，得到验证结果。

步骤2：根据实验需要设置环境参数，如电压门限、AGC参数等。

在本实施例中，环境参数为被测软件运行所需必要参数，包括电压门限、阈值电压、当前AGC档和AGC有变化。

在本实施例中，电压门限是判断两个相邻数据采样点为上升点和下降点的最小电压变化量，决定了脉冲信号的走势。

在本实施例中，阈值电压用于判断该点是否可以作为峰值点的电压门限。

在本实施例中，当前AGC档决定了软件浮动门，用于筛选该点是背景还是目标。

在本实施例中，AGC有变化用于决定使用原数据还是重新积累数据。

步骤3：将信号模板和环境参数组合成实验输入数据，统一管理，作为被测软件功能模块的输入。

在本实施例中，信号模板和环境参数的数据格式和数据长度应与被测软件功能模块的输入数据完全一致。

在本实施例中，信号模板和环境参数应赋值给被测软件功能模块的输入，驱动被测软件功能模块的运行。

步骤4：提取被测软件功能模块的输出，生成红外钟形脉冲特征参量提取结果。

在本实施例中，被测软件功能模块的输出即红外钟形脉冲特征参量包括红外脉冲上升点数、红外脉冲下降点数、红外脉冲宽度、红外脉冲峰值、红外脉冲峰时刻、红外脉冲峰个数等。

在本实施例中，通过比对被测软件功能模块的输出与绘制的红外脉冲信号，可以得到验证结果。

在一种可选的实施方式中，在实验前根据被测软件功能设计信号模板，生成.data数据文件。

在本实施例中，信号模板包括目标模板和干扰模板。其中，该信号模板的采样频率与被测软件测试输入相吻合。

在另一种可选的实施方式中，将被测软件功能模块封装成黑盒，不对其进行代码更改。

图3为本发明提供的红外钟形脉冲特征参量提取验证平台的结构示意图，如图3所示，该平台可以包括可视化界面、信号加载单元、参数设置单元、软件仿真单元和结果输出单元。其中：可视化界面，用于信号模板显示、实验输入设定和实验结果输出。信号加载单元，用于选择、加载和绘制信号模板。参数设置单元，用于设定输入的环境参数。软件仿真单元，用于调理实验输入、运行被测软件功能模块。结果输出单元，用于输出被测软件功能模块运行结果。

在本实施例中，信号模板为红外脉冲信号，实验输入为环境参数，实验结果为红外钟形脉冲特征参量提取结果。

在本实施例中，绘制的红外脉冲信号，用于确认加载信号模板的正确性，以及给环境参数的设定作参考。

在本实施例中，环境参数包括电压门限、阈值电压、当前AGC档和AGC有变化。

在本实施例中，调理实验输入是为了使信号模板和实验参数的数据格式和数据长度与被测软件功能模块的输入保持完全一致，驱动被测软件功能模块的运行。

在本实施例中，输出的运行结果为红外钟形脉冲特征参量提取结果，与绘制的红外脉冲信号作对比，可以得到实验结果。

可选的，本实施例的红外钟形脉冲特征参量提取验证平台还可以包括：信号模板数据库，用于提供目标模板和干扰模板。

在本实施例中，目标模板包括单峰、双峰、多峰、平顶峰、平顶无峰、带平顶点单峰、方波、类方波单点、类方波双峰、类方波多饱和点等红外目标类型。

在本实施例中，干扰模板包括毛刺、饱和峰、饱和双峰、干扰单峰等干扰信号。

本实施例，针对传统红外信息数据仿真方法难以精确构造导引头数据处理算法验证所需的红外脉冲信号问题，提出了基于红外钟形脉冲特征参量构建信号模板的方法，可有效验证红外钟形脉冲信号识别功能。基于模板识别的红外钟形脉冲特征参量提取验证方法，覆盖多种目标和干扰类型，保证测试场景的复杂多样性；以单时刻特性确保连续特性，使用有限集合实现算法的全面验证；通过单次识别特征参量标准化实现算法的测试标准化；在保证不变动被测件的前提下实现算法的动态测试。

需要说明的是，本发明提供的所述红外钟形脉冲特征参量提取验证方法中的步骤，可以利用所述红外钟形脉冲特征参量提取验证平台中对应的模块、装置、单元等予以实现，本领域技术人员可以参照所述系统的技术方案实现所述方法的步骤流程，即，所述系统中的实施例可理解为实现所述方法的优选例，在此不予赘述。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种红外钟形脉冲特征参量提取验证方法，其特征在于，包括：

步骤1：选定和加载信号模板，并绘制红外脉冲信号；

步骤2：根据实验需要设置环境参数；所述环境参数包括：电压门限、阈值电压、当前AGC档；其中，所述电压门限用于判断两个相邻数据采样点为上升点和下降点的最小电压变化量；所述阈值电压用于判断采样点是否作为峰值点的电压门限；当前AGC档用于筛选采样点；

步骤3：将所述信号模板和环境参数进行统一管理，生成实验输入数据；

步骤4：提取实验输出数据，生成红外钟形脉冲特征参量提取结果；所述红外钟形脉冲特征参量包括：红外脉冲上升点数、红外脉冲下降点数、红外脉冲宽度、红外脉冲峰值、红外脉冲峰时刻、红外脉冲峰个数；

其中，所述信号模板包括：目标模板和干扰模板；所述目标模板包括：单峰脉冲、双峰脉冲、多峰脉冲、平顶峰脉冲和类方波脉冲；所述干扰模板包括：背景信号、噪声信号、毛刺信号、红外诱饵信号。

2.根据权利要求1所述的红外钟形脉冲特征参量提取验证方法，其特征在于，所述步骤3包括：

根据被测软件的功能模块的输入数据，设置所述信号模板和所述环境参数的数据格式、数据长度；

将信号模板和环境参数组合成实验输入数据，并驱动软件测试程序进行测试。

3.根据权利要求1所述的红外钟形脉冲特征参量提取验证方法，其特征在于，所述步骤4包括：将所述绘制的红外脉冲信号和红外钟形脉冲特征参量提取结果进行比较，得到验证结果。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的红外钟形脉冲特征参量提取验证方法，其特征在于，在步骤1之前，还包括：

根据被测软件功能设计信号模板，并生成.data格式的数据文件；其中，所述信号模板的采样频率与被测软件的输入数据的采样频率相吻合。

5.一种红外钟形脉冲特征参量提取验证平台，其特征在于，应用如权利要求1-4中任一项所述的红外钟形脉冲特征参量提取验证方法，所述平台包括：

可视化界面，用于信号模板显示、实验输入设定和实验结果输出；

信号加载单元，用于选择、加载和绘制信号模板；

参数设置单元，用于设定输入的环境参数；

软件仿真单元，用于调理实验输入、运行被测软件的功能模块；

结果输出单元，用于输出被测软件的功能模块的运行结果。

6.根据权利要求5所述的红外钟形脉冲特征参量提取验证平台，其特征在于，还包括：信号模板数据库，用于提供目标模板和干扰模板。

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