目前,航天,电力,军事中电路的复杂度越来越高,模拟电路板、数字电路板、模数混合电路板的测试难度越来越大,导致测试集的规模也相当庞大。但测试集中存在着很多不必要的冗余向量,使得测试时间与成本增加。所以选择合适的被测电路的最佳测试向量集——优化测试激励成为了目前自动化测试研究的一个重要方向。同时,由于很多大系统的故障事故频发,使得人力财力的大规模浪费,所以在对高投资的大系统进行检测时,可靠性显得尤为重要。在近三十年中故障检测与诊断技术得到了飞速发展,并且在今后还有很多更深入的研究潜力。本文主要围绕以上两个方向,主要的研究工作如下：首先,介绍了电路板激励优化与故障诊断在目前发展中的重要意义,进一步介绍了电路板激励优化技术的发展现况,以及电路板的故障检测与诊断技术发展现状与存在问题。第二,建立了模数转换器固定逻辑“0”故障、固定逻辑“1”故障的故障模型,提出了最大相异性模型方法、最大码距--一步自适应映射方法,分别生成了识别模数转换器的固定逻辑“0”与“1”故障的最小完备测试集,以及识别固定逻辑“0”故障、固定逻辑“1”故障以及线与短路故障的l2空间最优测试集,所生成的测试集可以完全满足完备性与紧凑性,极大地降低了测试向量的冗余度。第三,针对模数转换器的特性,定义了模数转换器的数字输出向量的二元域GF(2N)空间,并将模数转换器的数字输出量在N维二元域GF(2N)空间中正交分解后,提出了采用空间误差值,空间数字特征作为故障特征量的方法,分别完成无噪声影响位与噪声影响位的故障诊断。同时,提出了采用一阶原点距作为故障特征量的方法,完成模数转换器的故障识别。所提出的方法不仅验证了泛函空间理论在模数转换器的故障诊断中的可行性,而且解决了由于噪声影响位上噪声产生的征兆混淆而无法完成故障识别的问题。最后,针对具体模数混合电路板与电源板,采用多总线自动测试系统平台资源,完成了模数混合电路板与电源板的测试与故障诊断,包括：需求分析,适配板硬件设计,故障树编写,测试与诊断TPS程序设计,实验验证。