[发明专利]一种基于信号特征提取的故障电路行为建模方法

摘要

本发明公开了一种基于信号特征提取的故障电路行为建模方法，其技术要点为将故障电路的仿真结果进行特征参数提取及分类，通过控制输出各类信号特征波形的方式实现故障电路的行为建模，利用该方法仿真采用的仿真元器件较少，只需要简单的激励源、ROM器件和控制电路即可实现，具有较高的效率，所需的仿真时间远小于原电路的仿真时间，具有较强的扩展性和适用范围。

主权项

一种基于信号特征提取的故障电路行为建模方法，其特征在于，包括如下步骤：A、设置仿真时间步骤：根据电子系统的功能特性，设置能够体现电路特征的仿真时间；B、故障电路仿真步骤：根据所述仿真时间对电子系统的每个元器件可能存在的故障逐一进行PSPICE功能仿真，直到遍历完整个电子系统电路可能存在的所有故障模式为止，得到所有故障电路的PSPICE仿真结果；C、特征参数提取步骤：利用所述故障电路的PSPICE仿真结果进行特征参数提取；D、利用所提取的特征参数对电路输出信号的故障类别分类，所述故障类别是指电路故障后产生的不同种类的输出信号；E、根据分类结果在PSPICE软件中进行故障行为建模；F、对建模后的行为模型进行仿真验证输出结果，所述输出结果若与类特征值对应的仿真结果输出一致，则行为建模正确；其中，所述步骤C中利用PSPICE仿真的结果进行特征参数提取，提取的特征参数具体为：1)若仿真结果为周期信号，则提取该周期信号的初始化时间、信号占空比和频率；2)若仿真结果为电平信号，则提取该电平信号的初始化时间、信号电平、与正常仿真结果的时延、电平差；3)若仿真结果为数据总线，则提取数据总线的初始化时间、与正常仿真结果的欧式几何距离；所述步骤D利用所提取的特征参数对信号的故障类别分类，具体为：a)对所有电路故障输出信号的第一个特征参数进行统计；b)提取重复数量大于预定值的特征参数，并归类称为类特征值；c)设置一个距离值d，将距离d以内范围的类特征值归为同一类的类特征 值；d)将其它独立分布的类特征值进行独立分类；e)将距离范围小于d的特征参数独立分类合并，得到第一特征参数的最终分类；f)在第一个特征参数分类的基础上，对所有电路故障输出信号用第二个特征参数继续分类，分类方法与上述步骤a)‑d)相同，直到所有的特征参数分析完成，分类结束。