CN113206712A - 一种软件无线电符合性测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种软件无线电符合性测试方法。本发明基于复杂网络表示测试任务之间的关联关系，并构造复杂网络的四元组表示，以实现测试任务的详细表示，并基于复杂网络的冗余度计算实现测试序列的生成，并采用重复使用上述方法的方式，直到生成能够保证循环测试过程能够正常的运行的测试序列，本发明实现了能够保证循环测试过程能够正常的运行的测试序列的构造。
Description
技术领域
本发明涉及软件无线电测试技术领域，特别是涉及一种软件无线电符合性测试方法及系统。
背景技术
SDR(Software Definition Radio，软件无线电)技术兴起于上世纪90年代，流行于当下。传统的基于硬件的无线电通信设备，其功能均由硬件决定，功能参数基本确定，这使得这些设备的只能适用于单一的通信制式，且难以进行拓展。无线通信技术发展至今，不同的通信制式不断涌现，不同制式设备间的互联互通变得尤为重要，这对无线通信设备提出了更高的要求，传统的基于硬件的无线通信设备已经无法满足应用需求。而软件无线电技术作为当今无线通信领域的新技术，依托于一个通用的硬件平台，使用软件编程的方式来实现无线电通信所需的各种功能，将无线电技术从传统基于硬件平台的电台技术中释放。
SCA(Software Communications Architecture，软件通信体系架构)标准是由联合战术网络中心(JTNC，Joint Tactical Information Distribution System)发布的关于软件无线电体系结构的规范集，该标准是主要是针对通信设备缺乏互操作性而制定的。SCA标准中定义了设备组件，该组件对底层的硬件设备进行高层次抽象，这使得上层软件应用与底层的硬件设备相互分离，大大降低了波形应用对具体硬件设备的依赖，提高了波形应用的硬件无关性和软件跨平台性。
SCA体系结构主要分为6层：总线驱动和硬件驱动层、网络和串行接口服务层、POSIX操作系统接口层、CORBA中间件层、核心框架(Core Framework，以下简称CF)层、应用层。
其中CF是SCA的最重要组成部分，主要是规定了软件无线电系统所需的基本组件定义、基本组件配置文件、组件功能要求和聚合要求以及基本接口。其中基本组件定义和基本接口采用交互式数据语言(Interactive Data Language，IDL)进行描述，规定了组件的实现结构和接口的参数值和返回值标准；配置文件主要使用可扩展描述语言(EXtensibleMarkup Language，XML)进行编写，用于描述组件的基本信息以及各项功能数据；组件是SDR系统中的基本元素，是接口和各种配置文件的载体，每个组件都与一至多个配置文件相关联。所有的组件都必须要实现SCA中所提供的基本接口，使得CF可以统一的对这些组件进行管理和控制。
SCA标准并不是一个立足于实现的标准，它仅仅规定了软件无线电系统的基本组成框架，保证系统能够对系统中的所有元素进行管理和控制，但对于系统各项功能的具体实现并没有提出具体的要求。而SDR系统会在各种不同的软件、硬件环境和运行，并且需要加载各种功能模块，而由于各单位研发产品存在各种各样的差异，导致这些设备驱动或功能模块无法加载到系统中，因此必须对这些产品进行符合性测试，验证其是否符合SCA规范，保证其通用性和跨平台性。
时至今日，SCA标准已经成为了一个相对成熟的无线电通信系统的设计规范，但目前针对该标准的符合性测试的研究还相对缺乏，尤其是自动化的测试方法。实际的符合性测试过程中存在着各种复杂的问题，使得自动化测试难以实现，面临的主要问题如下：
(1)符合性测试是一个以组件为单位的测试，在测试过程中，组件存在一些状态属性，如组件的初始化、组件的连接数等，测试的执行会对这些状态属性造成改变，状态属性也会影响符合性测试的进行，某些需求的测试需要在一定的状态条件下才能进行。
(2)在对任意组件进行符合性测试时，都包含大量的测试序列，传统的测试方法是针对具体组件由人工编写一整套测试顺序。这样的方法对测试人员提出了极高的要求，且容易造成疏漏，并且由于测试任务间的相互影响，可能会造成测试无法正常执行的情况。
(3)为了保证测试结果的可靠性，一些重要的功能需求需要进行循环多次的测试，如何构造测试序列，保证循环测试过程能够正常的运行，这也是当下面临的一个难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种软件无线电符合性测试方法及系统，以实现能够保证循环测试过程能够正常的运行的测试序列的构造。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种软件无线电符合性测试方法，所述测试方法包括如下步骤：
根据软件无线电符合性测试的测试需求集，构建用于表示测试任务之间的关联关系的复杂网络，并确定所述复杂网络的四元组表示；
根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度；
根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列；
根据所述测试序列进行软件无线电符合性测试，判断是否能够完成测试需求集中所有的测试任务，获得判断结果；
若所述判断结果表示否，则将所述四元组表示中的变量集合中无法完成的测试任务所需要操作对应的变量的变量值设置为false，并根据四元组表示中的复杂网络的更新规则更新所述复杂网络，确定更新后的复杂网络的四元组表示，返回步骤“根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列”；
若所述判断结果表示是，则输出所述测试序列。
可选的，所述四元组表示为M＝<S，V，E，R>，其中，S为复杂网络中的结点集合；V表示变量集合；E为复杂网络中的边集合；R为复杂网络的更新规则。
可选的，所述根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度，具体包括：
计算复杂网络的平均功效；
分别从所述复杂网络中移除每个结点，获得移除每个结点后的复杂网络；
分别计算移除每个结点后的复杂网络的平均功效；
根据复杂网络的平均功效和移除每个结点后的复杂网络的平均功效，分别利用公式
计算每个结点的冗余度；
其中，Vi表示第i个结点的冗余度，
表示复杂网络的平均功效，
表示移除第i个结点后的复杂网络的平均功效。
可选的，所述计算复杂网络的平均功效，具体包括：
利用公式
计算复杂网络中每个结点的网络功效；
根据复杂网络中每个结点的网络功效，利用公式
计算复杂网络的平均功效；
其中，ei表示第i个结点的网络功效，eij表示第i个结点与第j个结点之间的网络功效，
lij表示结点i到结点j的最短路径长度，N表示复杂网络中结点的数量。
可选的，所述根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列，具体包括：
根据所述四元组表示中的变量集合，选取复杂网络的初始结点作为当前结点加入到测试序列中；
根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率；
其中，Pi表示第i个结点被选中的概率，B(u)表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合，Vj表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合中的第j个结点，n表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的数量；
选取未加入所述测试序列中被选中的概率最大的结点作为当前结点加入所述测试序列，返回步骤“根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率”，直到遍历完成所述复杂网络中的所有结点，输出所述测试序列。
一种软件无线电符合性测试系统，所述测试系统包括：
复杂网络构建模块，用于根据软件无线电符合性测试的测试需求集，构建用于表示测试任务之间的关联关系的复杂网络，并确定所述复杂网络的四元组表示；
冗余度计算模块，用于根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度；
测试序列生成模块，用于根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列；
判断模块，用于根据所述测试序列进行软件无线电符合性测试，判断是否能够完成测试需求集中所有的测试任务，获得判断结果；
复杂网络更新模块，用于若所述判断结果表示否，则将所述四元组表示中的变量集合中无法完成的测试任务所需要操作对应的变量的变量值设置为false，并根据四元组表示中的复杂网络的更新规则更新所述复杂网络，确定更新后的复杂网络的四元组表示，返回步骤“根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列”；
测试序列输出模块，用于若所述判断结果表示是，则输出所述测试序列。
可选的，所述四元组表示为M＝<S，V，E，R>，其中，S为复杂网络中的结点集合；V表示变量集合；E为复杂网络中的边集合；R为复杂网络的更新规则。
可选的，所述冗余度计算模块，具体包括：
第一平均功效计算子模块，用于计算复杂网络的平均功效；
结点移除子模块，用于分别从所述复杂网络中移除每个结点，获得移除每个结点后的复杂网络；
第二平均功效计算子模块，用于分别计算移除每个结点后的复杂网络的平均功效；
冗余度计算子模块，用于根据复杂网络的平均功效和移除每个结点后的复杂网络的平均功效，分别利用公式
计算每个结点的冗余度；
其中，Vi表示第i个结点的冗余度，
表示复杂网络的平均功效，
表示移除第i个结点后的复杂网络的平均功效。
可选的，所述第一平均功效计算子模块，具体包括：
网络功效计算单元，用于利用公式
计算复杂网络中每个结点的网络功效；
平均功效计算单元，用于根据复杂网络中每个结点的网络功效，利用公式
计算复杂网络的平均功效；
其中，ei表示第i个结点的网络功效，eij表示第i个结点与第j个结点之间的网络功效，
lij表示结点i到结点j的最短路径长度，N表示复杂网络中结点的数量。
可选的，所述测试序列生成模块，具体包括：
第一当前结点选取子模块，用于根据所述四元组表示中的变量集合，选取复杂网络的初始结点作为当前结点加入到测试序列中；
被选中的概率计算子模块，用于根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率；
其中，Pi表示第i个结点被选中的概率，B(u)表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合，Vj表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合中的第j个结点，n表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的数量；
第二当前结点选取子模块，用于选取未加入所述测试序列中被选中的概率最大的结点作为当前结点加入所述测试序列，返回步骤“根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率”，直到遍历完成所述复杂网络中的所有结点，输出所述测试序列。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种软件无线电符合性测试方法，所述测试方法包括如下步骤：根据软件无线电符合性测试的测试需求集，构建用于表示测试任务之间的关联关系的复杂网络，并确定所述复杂网络的四元组表示；根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度；根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列；根据所述测试序列进行软件无线电符合性测试，判断是否能够完成测试需求集中所有的测试任务，获得判断结果；若所述判断结果表示否，则将所述四元组表示中的变量集合中无法完成的测试任务所需要操作对应的变量的变量值设置为false，并根据四元组表示中的复杂网络的更新规则更新所述复杂网络，确定更新后的复杂网络的四元组表示，返回步骤“根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列”；若所述判断结果表示是，则输出所述测试序列。本发明基于复杂网络表示测试任务之间的关联关系，并构造复杂网络的四元组表示，以实现测试任务的详细表示，并基于复杂网络的冗余度计算实现测试序列的生成，并采用重复使用上述方法的方式，直到生成能够保证循环测试过程能够正常的运行的测试序列，本发明实现了能够保证循环测试过程能够正常的运行的测试序列的构造。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的一种软件无线电符合性测试方法的流程图；
图2为本发明实施例1提供的复杂网络的实例图；
图3为本发明实施例1提供的生成测试序列的流程图；
图4为本发明实施例2提供基于MPGA算法的测试序列优化的流程图；
图5为本发明实施例2提供的MPGA算法的交叉操作的示例图；
图6为本发明实施例2提供的MPGA算法的变异操的示例图；
图7为本发明实施例2提供的MPGA算法的种群间个体迁移的示例图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种软件无线电符合性测试方法及系统，以实现能够保证循环测试过程能够正常的运行的测试序列的构造。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，本发明提供一种软件无线电符合性测试方法，所述测试方法包括如下步骤：
步骤101，根据软件无线电符合性测试的测试需求集，构建用于表示测试任务之间的关联关系的复杂网络，并确定所述复杂网络的四元组表示；所述四元组表示为M＝<S，V，E，R>，其中，S为复杂网络中的结点集合；V表示变量集合；E为复杂网络中的边集合；R为复杂网络的更新规则。复杂网络的具体结构如图2所示，图2描述的是根据表1中的测试需求构造的复杂网络模型。复杂网络模型的变量记录表如表1所示，复杂网络模型采用互联结点构成的复杂网络来描述测试任务间的关系，变量记录表记录着组件在运行过程中存在的各种状态属性，如组件连接数、载荷数等，通过这些变量来表示组件的状态。根据当前结点和变量记录表，可以找到后续可执行的需求测试，加入到测试序列中，并根据选择的需求测试的action改变当前组件的状态变量表，反复这个过程，直到测试序列满足条件。
其中，测试需求集的描述如表1所示。
表1测试需求集的描述列表
表2复杂网络模型的变量记录表
| VariableName | Value |
| lnitialize | True/False |
| Start | True/False |
| RunTest | True/False |
| Connect | int |
| load | True/False |
| … | … |
基于复杂网络的SCA符合性测试模型由一个四元组组成，表示为M＝＜S，V，E，R>。S为模型的结点集合，结点为测试任务；该模型与传统复杂网络不同的是加入了变量集合V，变量集合V用于记录组件的状态，通过对变量集合V的判定来实现对模型有向边的裁剪和生长，对测试任务的转移进行约束；E为模型的边集合，由于测试过程存在转移方向，因此E中的元素均为有向边；R为网络的更新规则，在该模型中主要由结点删除规则以及边的生长和裁剪规则。
步骤101具体包括步骤一到步骤三。
步骤一、确定复杂网络的结点集合S。对每个需求测试的前置条件、涉及功能、触发事件以及执行动作进行分析，确定其具体标签condition/action，将这些结点加入到节点集合S中。
步骤二、确定变量集合V所包含的元素。根据结点集合S中的所有结点所需要执行的操作，提取出需要进行操作的所有元素，将这些元素加入到变量集合V中，在初始条件下，这些变量值均为false；
步骤三、构建模型的初始有向边集合E。在基于复杂网络的SCA符合性测试模型中构建测试任务结点之间的有向边，需要知道抵达任意节点后，后续可执行的任务，即在完成某项测试后，当前变量列表还能支撑哪些测试的执行。定义二元操作符“*”，“S1*S2”表示S1集合的元素加上S2集合的元素，并将两集合中重复的元素采用S2中的元素替代。在理想条件下，任意测试执行后的最终变量集合resulti。
resulti＝conditioni*actioni (4)
公式(4)个，resulti表示在执行任务i后，组件的当前状态变量集合。若能支撑任务j的执行，则构造由i至j的有向边。
步骤102，根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度。
在复杂网络中，结点的冗余度是通过计算结点对于整个网络流通性提供的贡献值，对结点的重要性进行评估的一种常用参数。结点对于整个网络流通性的贡献并不均匀，很多结点对于网络的流通功能影响并不大，这些结点即是冗余度较大的结点。冗余度的计算通过移除这些结点以及与这些结点相连的边，计算剩余网络的流通性，将其与原网络的流通性进行比较而得出。
计算结点冗余度，首先要对网络功效进行计算，lij为由结点i到结点j的最短路径长度，则任意两点间的网络功效记作eij，如公式(1)所示：
可以通过计算网络中结点的网络功效，可以计算出整个网络的平均功效
如公式(2)所示：
步骤102所述根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度，具体包括：计算复杂网络的平均功效；分别从所述复杂网络中移除每个结点，获得移除每个结点后的复杂网络；分别计算移除每个结点后的复杂网络的平均功效；根据复杂网络的平均功效和移除每个结点后的复杂网络的平均功效，分别利用公式
计算每个结点的冗余度；其中，Vi表示第i个结点的冗余度，
表示复杂网络的平均功效，
表示移除第i个结点后的复杂网络的平均功效。
其中，所述计算复杂网络的平均功效，具体包括：利用公式
计算复杂网络中每个结点的网络功效；根据复杂网络中每个结点的网络功效，利用公式
计算复杂网络的平均功效；其中，ei表示第i个结点的网络功效，eij表示第i个结点与第j个结点之间的网络功效，
lij表示结点i到结点j的最短路径长度，N表示复杂网络中结点的数量。
步骤103，根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列。
步骤103所述根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列，具体包括：根据所述四元组表示中的变量集合，选取复杂网络的初始结点作为当前结点加入到测试序列中；根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率；其中，Pi表示第i个结点被选中的概率，B(u)表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合，Vj表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合中的第j个结点，n表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的数量；选取未加入所述测试序列中被选中的概率最大的结点作为当前结点加入所述测试序列，返回步骤“根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率”，直到遍历完成所述复杂网络中的所有结点，输出所述测试序列。
如图3所示，测试序列的生成过程为：首先根据模型的变量记录表，选择初始结点，将初始结点加入到测试序列中，计算出后续所有可达结点的冗余度，根据冗余度进行选择概率的分布，选择下一结点加入到测试序列中。反复这个过程，直到网络中所有的结点都被遍历了。
具体的，步骤103包括步骤四至步骤五。
步骤四、根据模型的状态变量，选择初始结点作为当前结点，将其加入到测试序列中。
计算出后续所有可达结点的冗余度，根据公式(5)进行概率分布，选择下一结点加入到测试序列中。由于基于复杂网络的SCA符合性测试模型的网络结构是随着测试执行情况而不断变化的，因此在每次选择后续结点时，都需要对结点的网络冗余度进行重新计算。
公式(5)中Pi表示任务结点i被选中的概率，Vj表示结点j的冗余度，B(u)表示当前结点u的后续可达结点集合。在选择过程中，首先找出当前结点u的所有后续可达结点，得到结点集B(u)，计算B(u)中所有结点的冗余度的和，由于优先选择冗余度较小的结点，冗余度越小的结点被赋予的选择概率越大，因此对于B(u)中任意结点V，将B(u)中结点冗余度的和减去结点V的冗余度作为结点V的一个适应值，将结点Vj的适应值与B(u)中所有结点的适应值的相比，得到结点Vi的选择概率Pi。
步骤五、循环执行步骤四，直到网络中所有的结点都被遍历了，输出此时的测试序列。
步骤104，根据所述测试序列进行软件无线电符合性测试，判断是否能够完成测试需求集中所有的测试任务，获得判断结果。
步骤105，若所述判断结果表示否，则将所述四元组表示中的变量集合中无法完成的测试任务所需要操作对应的变量的变量值设置为false，并根据四元组表示中的复杂网络的更新规则更新所述复杂网络，确定更新后的复杂网络的四元组表示，返回步骤“根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列”。
步骤106，若所述判断结果表示是，则输出所述测试序列。
实施例2
实施例2为实施例1的一种优选的实施方式，但是不限于该实施方式，本发明的实施例2可以减少，获得能够保证循环测试过程正常运行的测试序列的过程中进行软件无线电符合性测试的次数。
本发明实施例2引入了MPGA(Multigroup Parallel GeneticAlgorithm,多种群并行遗传算法)算法，MPGA是遗传算法的改进算法，是对多个生物群落的进化过程进行模拟，在进化的过程中，多个生物群落可能会进行独自的进行遗传，也可能会进行群落间个体的交流，这可以促进每个群落的进化。MPGA通过将种群划分成多个子种群，模拟并行进化，每个一定的进化代数，种群之间按照一定的迁移策略，进行种群间个体的交流，这能有效的提高其在复杂空间下的搜索速度。并且能在一定程度上避免GA中经常出现的陷入局部最优解导致过早收敛的问题。目前，大多数能通过GA得到解决的问题，都可以采用MPGA进行进一步的优化，提高算法效率以及解的质量。
与传统遗传算法相比，MPGA能在一定程度上避免遗传算法中经常出现的陷入局部最优解导致过早收敛的问题。目前，大多数能通过遗传算法得到解决的问题，都可以采用MPGA进行进一步的优化，提高算法效率以及解的质量。
本发明实施例2具体包括如下步骤：
通过实施例1中的步骤102-步骤103生成多个测试序列，作为MPGA的个体，利用MPGA对多个测试序列进行优化，输出最优的测试序列，再执行实施例1中的步骤104-步骤106。
其中，如图4所示，该优化方法为，首先根据模型生成足够数量的测试序列个体，将这些均匀的划分成多个子种群，各子种群各自进行选择、交叉、变异操作，具体操作，每间隔一定的迭代次数，选择一个子种群中适应度最高的一些测试序列个体，用这些个体替代相邻子种群中应适度最低的一些个体，通过这样的方式实现子种群间个体的交流。
具体的，利用MPGA对多个测试序列进行优化的步骤为：
将所有的个体为n个种群，每个种群将各自进行遗传操作，遗传操作如下：
(1)设置测试序列集个体的适应度函数，为测试运行的总时间取反，如公式(6)所示：
(2)使用锦标赛选择法对种群中的个体进行挑选，每次随机的从种群中一定数目的个体，最好的个体保留至下一代，重复选择直到下一代中的种群达到一定规模。
(3)随机从新中群挑选两个个体进行交叉概率的判定，概率采用自适应概率：
(4)在进行交叉后，对新种群所有个体进行变异概率的判定，也采用自适应概率：
公式(7)和公式(8)中的k1、k2、k1、k2均为经验常数，k1、k2一般取0.9和0.6。两公式中，fmax为当前个体所处种群的适应度，f’为进行交叉的两个体中适应度较大的，favg为当前个体所处种群的平均适应度。
图5为交叉操作示例图，交叉操作采用需求匹配的方式进行，每次选择一条或多条子序列，将选中的子序列进行删除，根据符合性测试的覆盖性需求，从交叉对象中选择合适的子序列组合，复制到个体中，选择的子序列组合需要保证能弥补当前个体的覆盖空缺。
图6是变异操作示例图，为保证变异之后的子序列能够正常的执行，在对子序列进行重构时，需要对模型的状态进行跟踪，保证每一项测试执行前，已达成测试的前置条件。
(5)每相隔一定的迭代次数代，按照一定比例进行种群间的个体迁移。
图7为种群间个体迁移示例图，该图描述的是该方法中种群间的迁移策略，迁移采用单向环形迁移的方式。每间隔一定迭代次数，从种群挑选一定数量的优秀个体，将其复制到下以种群中，替换掉下以种群中最差的一些个体。
(6)重复迭代，直到达到最大迭代次数或者最优个体保持一定迭代次数。
(7)输出最优个体作为优化后的测试序列。
图6是变异操作示例图，为保证变异之后的子序列能够正常的执行，在对子序列进行重构时，需要对模型的状态进行跟踪，保证每一项测试执行前，已达成测试的前置条件。
图7为种群间个体迁移示例图，该图描述的是该方法中种群间的迁移策略，迁移采用单向环形迁移的方式。每间隔一定迭代次数，从种群挑选一定数量的优秀个体，将其复制到下以种群中，替换掉下以种群中最差的一些个体。
综上所述，本发明提出了一种软件无线电符合性测试方法，该方法能根据SCA符合性测试的特性，动态的构建测试模型，并采用基于结点冗余度的遍历策略，生成覆盖性的测试序列，该方法能够根据测试需求自动化的生成可行的测试序列，为后续的测试自动化的研究奠定了较好的基础。后续采用多种群遗传算法对测试序列进行优化，能有效的减少测试用时，提高测试效率。
本发明实施例2针对SCA符合性测试中存在的各种难点，如需求测试间存在复杂依赖关系、某些需求测试的进行可能导致后续需求测试无法执行等，导致难以实现测试自动化的问题，本发明结合复杂网络原理和多种群遗传算法(Multi-PopulationGeneticAlgorithm，以下简称MPGA)原理，提出基于复杂网络的SCA符合性测试动态建模方法和测试序列优化方法。SCA符合性测试的动态建模方法能根据具体的测试需求集，动态构造测试模型，该模型能够对测试过程进行直观的反映，分析测试任务之间的复杂依赖关系，并根据测试的不同阶段进行动态地变化，并基于结点冗余度，生成测试序列。后续采用MPGA对测试序列进行优化，减少测试用时，提高测试效率。
实施例3
本发明还提供一种软件无线电符合性测试系统，所述测试系统包括：
复杂网络构建模块，用于根据软件无线电符合性测试的测试需求集，构建用于表示测试任务之间的关联关系的复杂网络，并确定所述复杂网络的四元组表示；所述四元组表示为M＝<S，V，E，R>，其中，S为复杂网络中的结点集合；V表示变量集合；E为复杂网络中的边集合；R为复杂网络的更新规则。
冗余度计算模块，用于根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度。
所述冗余度计算模块，具体包括：第一平均功效计算子模块，用于计算复杂网络的平均功效；结点移除子模块，用于分别从所述复杂网络中移除每个结点，获得移除每个结点后的复杂网络；第二平均功效计算子模块，用于分别计算移除每个结点后的复杂网络的平均功效；冗余度计算子模块，用于根据复杂网络的平均功效和移除每个结点后的复杂网络的平均功效，分别利用公式
计算每个结点的冗余度；其中，Vi表示第i个结点的冗余度，
表示复杂网络的平均功效，
表示移除第i个结点后的复杂网络的平均功效。
其中，所述第一平均功效计算子模块，具体包括：网络功效计算单元，用于利用公式
计算复杂网络中每个结点的网络功效；平均功效计算单元，用于根据复杂网络中每个结点的网络功效，利用公式
计算复杂网络的平均功效；其中，ei表示第i个结点的网络功效，eij表示第i个结点与第j个结点之间的网络功效，
lij表示结点i到结点j的最短路径长度，N表示复杂网络中结点的数量。
测试序列生成模块，用于根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列。
所述测试序列生成模块，具体包括：第一当前结点选取子模块，用于根据所述四元组表示中的变量集合，选取复杂网络的初始结点作为当前结点加入到测试序列中；被选中的概率计算子模块，用于根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率；其中，Pi表示第i个结点被选中的概率，B(u)表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合，Vj表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合中的第j个结点，n表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的数量；第二当前结点选取子模块，用于选取未加入所述测试序列中被选中的概率最大的结点作为当前结点加入所述测试序列，返回步骤“根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率”，直到遍历完成所述复杂网络中的所有结点，输出所述测试序列。
判断模块，用于根据所述测试序列进行软件无线电符合性测试，判断是否能够完成测试需求集中所有的测试任务，获得判断结果；
复杂网络更新模块，用于若所述判断结果表示否，则将所述四元组表示中的变量集合中无法完成的测试任务所需要操作对应的变量的变量值设置为false，并根据四元组表示中的复杂网络的更新规则更新所述复杂网络，确定更新后的复杂网络的四元组表示，返回步骤“根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列”；
测试序列输出模块，用于若所述判断结果表示是，则输出所述测试序列。
本发明实施例1-3，基于复杂网络表示测试任务之间的关联关系，并构造复杂网络的四元组表示，以实现测试任务的详细表示，并基于复杂网络的冗余度计算实现测试序列的生成，并采用重复使用上述方法的方式，直到生成能够保证循环测试过程能够正常的运行的测试序列，实现了能够保证循环测试过程能够正常的运行的测试序列的构造。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种软件无线电符合性测试方法，其特征在于，所述测试方法包括如下步骤：
根据软件无线电符合性测试的测试需求集，构建用于表示测试任务之间的关联关系的复杂网络，并确定所述复杂网络的四元组表示；
根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度；
根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列；
根据所述测试序列进行软件无线电符合性测试，判断是否能够完成测试需求集中所有的测试任务，获得判断结果；
若所述判断结果表示否，则将所述四元组表示中的变量集合中无法完成的测试任务所需要操作对应的变量的变量值设置为false，并根据四元组表示中的复杂网络的更新规则更新所述复杂网络，确定更新后的复杂网络的四元组表示，返回步骤“根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列”；
若所述判断结果表示是，则输出所述测试序列。
2.根据权利要求1所述的软件无线电符合性测试方法，其特征在于，所述四元组表示为M＝<S，V，E，R>，其中，M为四元组表示，S为复杂网络中的结点集合；V表示变量集合；E为复杂网络中的边集合；R为复杂网络的更新规则。
3.根据权利要求1所述的软件无线电符合性测试方法，其特征在于，所述根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度，具体包括：
计算复杂网络的平均功效；
分别从所述复杂网络中移除每个结点，获得移除每个结点后的复杂网络；
分别计算移除每个结点后的复杂网络的平均功效；
根据复杂网络的平均功效和移除每个结点后的复杂网络的平均功效，分别利用公式
计算每个结点的冗余度；
其中，Vi表示第i个结点的冗余度，
表示复杂网络的平均功效，
表示移除第i个结点后的复杂网络的平均功效。
4.根据权利要求3所述的的软件无线电符合性测试方法，其特征在于，所述计算复杂网络的平均功效，具体包括：
利用公式
计算复杂网络中每个结点的网络功效；
根据复杂网络中每个结点的网络功效，利用公式
计算复杂网络的平均功效；
其中，ei表示第i个结点的网络功效，eij表示第i个结点与第j个结点之间的网络功效，
lij表示结点i到结点j的最短路径长度，N表示复杂网络中结点的数量。
5.根据权利要求1所述的的软件无线电符合性测试方法，其特征在于，所述根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列，具体包括：
根据所述四元组表示中的变量集合，选取复杂网络的初始结点作为当前结点加入到测试序列中；
根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率；
其中，Pi表示第i个结点被选中的概率，B(u)表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合，Vi和Vj表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合中的第i个结点和第j个结点，n表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的数量；
选取未加入所述测试序列中被选中的概率最大的结点作为当前结点加入所述测试序列，返回步骤“根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率”，直到遍历完成所述复杂网络中的所有结点，输出所述测试序列。
6.一种软件无线电符合性测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：
复杂网络构建模块，用于根据软件无线电符合性测试的测试需求集，构建用于表示测试任务之间的关联关系的复杂网络，并确定所述复杂网络的四元组表示；
冗余度计算模块，用于根据所述四元组表示计算所述复杂网络每个结点的冗余度；
测试序列生成模块，用于根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列；
判断模块，用于根据所述测试序列进行软件无线电符合性测试，判断是否能够完成测试需求集中所有的测试任务，获得判断结果；
复杂网络更新模块，用于若所述判断结果表示否，则将所述四元组表示中的变量集合中无法完成的测试任务所需要操作对应的变量的变量值设置为false，并根据四元组表示中的复杂网络的更新规则更新所述复杂网络，确定更新后的复杂网络的四元组表示，返回步骤“根据所述四元组表示和每个结点的冗余度生成测试序列”；
测试序列输出模块，用于若所述判断结果表示是，则输出所述测试序列。
7.根据权利要求6所述的软件无线电符合性测试系统，其特征在于，所述四元组表示为M＝<S，V，E，R>，其中，M为四元组表示，S为复杂网络中的结点集合；V表示变量集合；E为复杂网络中的边集合；R为复杂网络的更新规则。
8.根据权利要求6所述的软件无线电符合性测试系统，其特征在于，所述冗余度计算模块，具体包括：
第一平均功效计算子模块，用于计算复杂网络的平均功效；
结点移除子模块，用于分别从所述复杂网络中移除每个结点，获得移除每个结点后的复杂网络；
第二平均功效计算子模块，用于分别计算移除每个结点后的复杂网络的平均功效；
冗余度计算子模块，用于根据复杂网络的平均功效和移除每个结点后的复杂网络的平均功效，分别利用公式
计算每个结点的冗余度；
其中，Vi表示第i个结点的冗余度，
表示复杂网络的平均功效，
表示移除第i个结点后的复杂网络的平均功效。
9.根据权利要求8所述的的软件无线电符合性测试系统，其特征在于，所述第一平均功效计算子模块，具体包括：
网络功效计算单元，用于利用公式
计算复杂网络中每个结点的网络功效；
平均功效计算单元，用于根据复杂网络中每个结点的网络功效，利用公式
计算复杂网络的平均功效；
其中，ei表示第i个结点的网络功效，eij表示第i个结点与第j个结点之间的网络功效，
lij表示结点i到结点j的最短路径长度，N表示复杂网络中结点的数量。
10.根据权利要求6所述的的软件无线电符合性测试系统，其特征在于，所述测试序列生成模块，具体包括：
第一当前结点选取子模块，用于根据所述四元组表示中的变量集合，选取复杂网络的初始结点作为当前结点加入到测试序列中；
被选中的概率计算子模块，用于根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率；
其中，Pi表示第i个结点被选中的概率，B(u)表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合，Vi和Vj表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的集合中的第i个结点和第j个结点，n表示未加入所述测试序列中的所有结点中的当前结点的可达结点的数量；
第二当前结点选取子模块，用于选取未加入所述测试序列中被选中的概率最大的结点作为当前结点加入所述测试序列，返回步骤“根据每个结点的冗余度和当前结点，利用公式
计算未加入所述测试序列中的每个结点被选中的概率”，直到遍历完成所述复杂网络中的所有结点，输出所述测试序列。
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