[發(fā)明專利]一種基于信號特征提取的故障電路行為建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410375186.9
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104133966B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何春;宗竹林;黎亮;蔣劍;朱娟
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所51221
• 代理人: 林輝輪,王蕓

1.一種基于信號特征提取的故障電路行為建模方法，其特征在于，包括如下步驟：

A、設(shè)置仿真時(shí)間步驟：根據(jù)電子系統(tǒng)的功能特性，設(shè)置能夠體現(xiàn)電路特征的仿真時(shí)間；

B、故障電路仿真步驟：根據(jù)所述仿真時(shí)間對電子系統(tǒng)的每個(gè)元器件可能存在的故障逐一進(jìn)行PSPICE功能仿真，直到遍歷完整個(gè)電子系統(tǒng)電路可能存在的所有故障模式為止，得到所有故障電路的PSPICE仿真結(jié)果；

C、特征參數(shù)提取步驟：利用所述故障電路的PSPICE仿真結(jié)果進(jìn)行特征參數(shù)提取；

D、利用所提取的特征參數(shù)對電路輸出信號的故障類別分類，所述故障類別是指電路故障后產(chǎn)生的不同種類的輸出信號；

E、根據(jù)分類結(jié)果在PSPICE軟件中進(jìn)行故障行為建模；

F、對建模后的行為模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證輸出結(jié)果，所述輸出結(jié)果若與類特征值對應(yīng)的仿真結(jié)果輸出一致，則行為建模正確。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信號特征提取的故障電路行為建模方法，其特征在于，所述步驟A中，根據(jù)電子系統(tǒng)的功能特性，設(shè)置能夠體現(xiàn)電路特征的仿真時(shí)間具體為：若電路是周期輸出，則仿真時(shí)間設(shè)置為1-10個(gè)信號周期；其中，信號周期的個(gè)數(shù)由周期持續(xù)時(shí)間的長短確定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信號特征提取的故障電路行為建模方法，其特征在于，所述步驟C中利用PSPICE仿真的結(jié)果進(jìn)行特征參數(shù)提取，提取的特征參數(shù)具體為：

a)若仿真結(jié)果為周期信號，則提取該周期信號的初始化時(shí)間、信號占空比和頻率；

b)若仿真結(jié)果為電平信號，則提取該電平信號的初始化時(shí)間、信號電平、與正常仿真結(jié)果的時(shí)延、電平差；

c)若仿真結(jié)果為數(shù)據(jù)總線，則提取數(shù)據(jù)總線的初始化時(shí)間、與正常仿真結(jié)果的歐式幾何距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于信號特征提取的故障電路行為建模方法，其特征在于，所述步驟D利用所提取的特征參數(shù)對信號的故障類別分類，具體為：

a)對所有電路故障輸出信號的第一個(gè)特征參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；

b)提取重復(fù)數(shù)量大于預(yù)定值的特征參數(shù)，并歸類稱為類特征值；

c)設(shè)置一個(gè)距離值d，將距離d以內(nèi)范圍的類特征值歸為同一類的類特征值；

d)將其它獨(dú)立分布的類特征值進(jìn)行獨(dú)立分類；

e)將距離范圍小于d的特征參數(shù)獨(dú)立分類合并，得到第一特征參數(shù)的最終分類；

f)在第一個(gè)特征參數(shù)分類的基礎(chǔ)上，對所有電路故障輸出信號用第二個(gè)特征參數(shù)繼續(xù)分類，分類方法與上述步驟a)-d)相同，直到所有的特征參數(shù)分析完成，分類結(jié)束。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的基于信號特征提取的故障電路行為建模方法，其特征在于，所述根據(jù)分類結(jié)果在PSPICE軟件中進(jìn)行故障行為建模后的行為模型包括一個(gè)激勵(lì)源、一個(gè)ROM器件和一個(gè)控制電路；

其中，所述激勵(lì)源為行為模型提供時(shí)鐘信號和復(fù)位信號，該時(shí)鐘信號的頻率為行為模型輸出信號的數(shù)據(jù)率，復(fù)位信號控制行為模型開始輸出的時(shí)間；

所述ROM器件，用于存儲(chǔ)各種特征波形；

所述控制電路，用于產(chǎn)生各特征類信號波形的輔助波形，該輔助波形與特征類信號波形疊加或進(jìn)行邏輯與運(yùn)算后作為行為模型的輸出信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于信號特征提取的故障電路行為建模方法，其特征在于，所述ROM器件存儲(chǔ)的各種特征波形包括信號初始段波形和各特征類的信號波形。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于信號特征提取的故障電路行為建模方法，其特征在于，所述控制電路還用于控制各類特征波形的具體輸出時(shí)間。