[發明專利]一種基于假設檢驗的軌道電路仿真模型校核驗證方法

有效

• 申請號: 201310123576.2
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103226657A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 董煒;徐嘉祥;張琦;劉琰瓊;李智宇;王智新;吉吟東
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京全路通信信號研究設計院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種基于假設檢驗的ZPW2000A軌道電路仿真模型的校核驗證方法，其特征在于，該方法包括：首先通過計算仿真模型可能測量點的相對靈敏度確定ZPW2000A軌道電路的最終測量點，同時通過蒙特卡洛方法對仿真模型可能測量點的幅值數據進行計算得到檢驗統計量概率的區間分布函數，并求取ZPW2000A軌道電路的超橢球面接收域，最后通過測量ZPW2000A軌道電路最終測量點的信號幅值來驗證ZPW2000A軌道電路與仿真模型的一致性。

2.如權利要求1所述方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

（1）計算仿真模型可能測量點的相對靈敏度確定ZPW2000A軌道電路最終測量點；

（2）采用蒙特卡洛方法對仿真模型可能測量點的幅值數據進行計算得到檢驗統計量概率的區間分布函數；

（3）求取ZPW2000A軌道電路的超橢球面接收域；

（4）驗證ZPW2000A軌道電路與仿真模型的一致性。

3.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟1）具體包括：

1-1）首先設定原假設和備選假設，即原假設：ZPW2000A軌道電路與仿真模型一致；備選假設：ZPW2000A軌道電路與仿真模型不一致；

1-2）其次采用仿真模型確定ZPW2000A軌道電路每個元器件電阻抗值對于該元器件的可能測量點的相對靈敏度即其中ΔT表示可能測量點輸出幅值的變化程度，T表示可能測量點輸出的幅值，表示可能測量點輸出幅值的相對變化程度，Δx表示元器件電阻抗值的變化程度，x表示元器件的電阻抗值，Δx/x表示元器件電阻抗值的相對變化程度；

1-3）找出每一個元器件電阻抗值變化時每個可能測量點中相對靈敏度達到最大的點，定義為單參數靈敏度最大點；

1-4）統計所有元器件電阻抗值變化時每個可能測量點成為單參數靈敏度最大點的次數，定義為該可能測量點的最大靈敏度次數；

1-5）最后將前Q個最大靈敏度次最多的可能測量點作為ZPW2000A軌道電路的最終測量點。

4.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟2）具體包括：

2-1）首先按仿真模型元器件電阻抗標稱值及容差分布隨機設置一次仿真模型的元器件電阻抗值，同時進行仿真模型的M次有輸入噪聲和測量噪聲的實驗，并通過取平均的方式求得最終測量點的幅值，此即為檢驗統計量的一個樣本；這樣總共進行N次之前的仿真實驗，采集得到N個所有最終測量點的測量值，即為檢驗統計量的N（N的范圍為100000～1000000次）個樣本；

2-2）接著將N個樣本中Q個最終測量點的幅值按從小到大各均勻分為k個部分，則檢驗統計量的N個樣本數據分為個部分,每一部分構成一超立方體，同時統計每部分中樣本數據占總體樣本數據的比例，即組成原假設成立時檢驗統計量概率的區間分布函數如公式(1)所示：

P(min(u1)+m1·Δu1Ave≤x1≤min(u1)+n1·Δu1Ave,···,min(uQ)]]>????公式（1）

+mQ·ΔuQAve≤xQ≤min(uQ)+nQ·ΔuQAve)=1-α]]>

式(1)中u_j表示第j個最終測量點信號的幅值，x₁,...,x_Q分別表示Q個最終測量點，0≤m_j<m_j≤k，j=1,2...,Q。

5.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟3）具體包括：

3-1）首先將檢驗統計量的區域概率值從大到小進行排序；

3-2）其次確定假設檢驗的顯著性水平α；然后從大到小依次順序累加檢驗統計量的區域概率值，直到其概率累加和等于1-α，如公式（2）所示：

Σq=1q∞P(min(u1)+m1,q·Δu1Ave≤x1≤min(u1)+(m1,q+1)·Δu1Ave,···,min(uQ)]]>????公式（2）

+mQ,q·ΔuQAve≤xQ≤min(uQ)+(mQ,q+1)·ΔuQAve)=1-α]]>

此時得到一個由一組具有相同或相近概率值的超立方體組成的空間區域，并標記出每個超立方體的中心位置組成的臨界邊界；

3-3）最后采用非線性最小二乘法擬合臨界邊界并生成接收域的空間范圍，如公式（3）所示：

(x1-a1)2b12+(x2-a2)2b22+···+(xQ-aQ)2bQ2≤1]]>????公式（3）

其中a_i是超橢球面的每一維度的中心位置，b_i是每一維度的半軸長，j=1,2...,Q。