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D-矩阵是系统装备测试与诊断的基础，为克服一般D-矩阵信息的不足，提出了一种扩展的D-矩阵，较好的反映了装备的属性，解决了D-矩阵功能故障定义中信号失效易混淆的问题；在扩展D-矩阵的测试序列生成过程中，提出了矩阵分割应用于测试序列优化的方法，用例表明该方法可显著降低计算复杂度，且提高故障隔离的指向性，避免各类测试交叉进行的情况。