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基于有色Petri网理论的并行自动测试系统建模研究

作　者: 胡瑜
导　师: 陈光（礻禹）
学　校: 电子科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 自动测试系统 并行任务调度 有色Petri网 形式化方法 雷达
分类号: TP391.9
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
下　载: 745次
引　用: 24次
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内容摘要


提高自动测试系统的性能是当前测试领域的一个重要研究内容。随着测试设备和测试方法的发展，传统的自动测试系统串行任务调度和系统组建方法已成为限制系统性能的瓶颈。近年来，国内外学术界已开始进行自动测试系统并行任务调度以及自动测试系统组建方法的研究，并取得了初步成果。本论文对自动测试系统的并行任务调度及自动测试系统Petri网建模中的若干重要问题进行了深入、系统地研究，提出了两种并行任务调度算法和相应的自动测试系统有色Petri网模型，并结合实际研究课题，对雷达接收机自动测试系统的任务调度和设计验证进行了理论研究和实验分析，得到了有价值的成果。本文的主要内容与创新包括以下几个方面:1. 深入研究了并行任务调度原理，研究了并行调度中的数据相关、控制相关和资源相关问题。在此基础上，提出了各项任务测试时间未知情况下的TaskScheduler算法和各项任务测试时间已知情况下的TaskScheduler-T算法，证明了算法能够自动生成并行度最高和总测试时间最短的任务序列。仿真实验表明，基于TaskScheduler和TaskScheduler-T算法的自动测试系统能有效提高资源利用率，显著缩短总测试时间。2. 提出了一种基于形式化方法的自动测试系统组建方法，建立了并行任务调度算法的自动测试系统有色Petri网模型。由于可以用有色Petri网的分析技术验证自动测试系统的有色Petri网模型性质，从而使得系统设计的正确性从系统组建的初期得到保证。3. 将可达树和线性代数方法应用到自动测试系统有色Petri网模型的性质验证中，证明了采用TaskScheduler和TaskScheduler-T算法的自动测试系统具备有界性、活性、公平性、持久性、守恒性、结构有界性和结构守恒性等重要性质，从而验证了TaskScheduler和TaskScheduler-T算法的正确性。结合某型雷达自动测试系统研制课题，为雷达接收机建立了TaskScheduler-T算法的自动测试系统有色Petri网模型，仿真实验结果表<WP=6>4. 明所提出的系统能够提高测试效率，具有重要的实用价值。本文所有的算法和分析结果均已在计算机上实现，仿真结果验证了并行任务调度算法的正确性和优越性。

全文目录


第一章 绪论  11-23
  1．1   研究背景及意义  11-12
  1．2   研究现状  12-21
    1．2．1   并行处理技术  12-15
    1．2．2   形式化设计技术  15-21
  1．3   本文的主要工作与结构安排  21-23
第二章 自动测试系统的并行任务调度算法  23-42
  2．1   并行任务调度的基本概念  23-25
  2．2   假设条件  25-26
  2．3   并行任务调度算法TaskScheduler  26-31
    2．3．1   Task Scheduler算法  26-27
    2．3．2   举例  27-31
  2．4   并行任务调度算法TaskScheduler-T  31-39
    2．4．1   Task Scheduler-T算法  32-33
    2．4．2   举例  33-39
  2．5   仿真实验结果与讨论  39-41
  2．6   本章小结  41-42
第三章 自动测试系统的有色Petri网模型  42-57
  3．1   有色Petri网的基本理论  42-48
    3．1．1   Petri网的定义  42-45
    3．1．2   有色Petri网的静态结构  45-46
    3．1．3   有色Petri网的动态行为  46-48
  3．2   自动测试系统的组成及测试过程  48-50
    3．2．1   自动测试系统的组成  48-49
    3．2．2   自动测试系统的测试过程  49-50
  3．3   并行自动测试系统的有色Petri网模型  50-56
    3．3．1   Task Scheduler算法的有色Petri网模型  52-54
    3．3．2   TaskScheduler-T算法的有色Petri网模型  54-56
  3．4   本章小结  56-57
第四章 自动测试系统有色Petri网模型的性质验证  57-75
  4．1   Petri网的基本性质  57-60
    4．1．1   动态性质  57-59
    4．1．2   结构性质  59-60
  4．2   Petri网的性质分析方法  60-63
    4．2．1   可达树方法  60-61
    4．2．2   线性代数方法  61-63
  4．3   Task Scheduler算法的有色Petri网模型验证  63-69
    4．3．1   基于可达树的动态性质验证  63-66
    4．3．2   基于线性代数的结构性质验证  66-69
  4．4   Task Scheduler-T算法的有色Petri网模型验证  69-74
    4．4．1   基于可达树的动态性质验证  69-72
    4．4．2   基于线性代数的结构性质验证  72-74
  4．5   本章小结  74-75
第五章 基于Task Scheduler-T算法的雷达接收机自动测试系统形式化设计与验证  75-92
  5．1   雷达接收机原理及测试方法  75-81
    5．1．1   雷达接收机原理  75-76
    5．1．2   主要技术指标及测试方法  76-81
  5．2   雷达接收机自动测试系统的结构  81-82
  5．3   雷达接收机自动测试系统的并行任务调度  82-86
    5．3．1   基于TaskScheduler算法的并行任务序列  82-85
    5．3．2   仿真实验结果及讨论  85-86
  5．4   并行雷达接收机自动测试系统的有色Petri网模型  86-88
  5．5   并行雷达接收机自动测试系统有色Petri网模型分析  88-91
    5．5．1   基于可达树的动态性质分析  88-90
    5．5．2   基于线性代数方法的结构性质分析  90-91
  5．6   本章小结  91-92
第六章 结束语  92-94
参考文献  94-106
致谢  106-107
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文  107-108

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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