[發明專利]一種基于響應混疊性度量的測試激勵與測點的協同優化方法

有效

• 申請號: 201710335811.0
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107133476B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 俞洋;姜月明;王鶴潼;李志盛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 23109 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 楊立超

一種基于響應混疊性度量的測試激勵與測點的協同優化方法，本發明涉及基于響應混疊性度量的測試激勵與測點的協同優化方法。本發明為了解決現有模擬電路中，由于器件容差的存在使得器件故障狀態和正常狀態界限模糊，導致早期故障檢測較低的問題。本發明包括：一：在全頻帶范圍獲取電路N個測點M次正常工作和M次故障元件H故障狀態下的特征信息，即得到M個正常樣本和M個故障樣本；二：息得到在全頻帶下M個正常樣本和M個故障樣本對應的正態分布曲線，以及正態分布的均值和標準差；三：計算全頻帶的正常樣本與故障樣本之間的響應混疊性；四：選擇使響應混疊性度量函數達到最小值的測試激勵和測點。本發明應用于電路故障檢測領域。

技術領域

本發明涉及基于響應混疊性度量的測試激勵與測點的協同優化方法。

背景技術

隨著我國國防科技的發展，電子系統廣泛地應用在導彈控制、通信、目標探測、敵我識別等領域中，武器裝備中電子系統的規模日益擴大，復雜程度越來越高，所以電子系統的可靠性決定了武器裝備的性能。對于武器裝備中的板級電子系統來說，影響其可靠性的重要因素之一是電路中關鍵元器件的參數漂移引起的早期故障，其中關鍵器件主要包括兩類：一類是高靈敏度元器件，即該類器件的參數偏差對電路輸出響應影響較大；二類是高退化率元器件，該類器件雖然一開始對電路輸出響應影響較小，但是元器件本身具有較高的退化率，在一段工作時間后，由于元器件由于器件參數變化速率大，相對于其他器件參數偏差較大，同樣會對電路輸出響應造成較大的影響。

由于模擬電路中的早期故障對電路的影響較為微弱，如果僅僅選擇電路輸出節點作為測試節點，早期故障特征不明顯，與正常樣本的混疊性較大，不利于早期故障的檢測；同時，對于同一早期故障，在不同頻率激勵下，測點的響應也不盡相同，為了將早期故障特征激發的更加顯著，需對測點和測試頻率進行綜合分析，優選使響應混疊性較小的激勵和測點，增大各故障模式間的差異程度，減小故障模式分類和識別難度，提高早期故障檢測率。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有模擬電路中，由于器件容差的存在使得器件故障狀態和正常狀態界限模糊，導致早期故障檢測較低的問題，而提出一種基于響應混疊性度量的測試激勵與測點的協同優化方法。

一種基于響應混疊性度量的測試激勵與測點的協同優化方法包括以下步驟：

步驟一：在全頻帶范圍獲取電路N個測點M次正常工作的特征信息以及M次由故障元件H引起的故障狀態下的特征信息，即得到M個正常樣本和M個故障樣本；

步驟二：根據特征信息得到在全頻帶下M個正常樣本和M個故障樣本對應的正態分布曲線，正常樣本的正態分布曲線的均值μ₂和標準差σ₂，故障樣本的正態分布曲線的均值μ₁和標準差σ₁；

步驟三：采用混疊性度量函數計算全頻帶的正常樣本與故障樣本之間的響應混疊性；

步驟四：根據步驟三計算得到的響應混疊性，選擇使響應混疊性度量函數達到最小值的測試激勵和測點。

本發明提供了一種基于響應混疊性度量的測試激勵與測點的協同優化方法，能夠生成產生將早期故障特征的測試激勵和測點，提高了模擬電路早期故障檢測率，尤其是對于較難檢測的元器件參數偏差較小的早期故障檢測率比較高，這是傳統的方法所沒有達到的效果。

模擬電路中的元器件由于加工工藝導致參數發生變化，該變化稱為器件的容差，一般情況下服從正態分布。所以本發明提出的算法就是基于器件容差的這一特性展開的。根據大數定理，一定數量的器件組成的電路，電路的響應也近似正態分布。因此本發明利用了這一結論，將正常響應和故障響應之間的混疊性用正常響應的分布曲線和故障響應的分布曲線的重疊區域來表示，因此算法的核心目標是全局搜索使重疊區域最小的測試激勵和測點。