更多电子资料请登录赛微电子网wwsrvee马氏距离在模拟电路硬故障检测中的应用研究*秦庆强1张晓安2李艾华1杨钊3(1.第二炮兵工程学院502教研室,西安710025;2.第二炮兵装备部,北京100085;3.第二炮兵驻北京地区专用装备代表室,北京100085)摘要:针对模拟电路硬故障检测问题,提出了一种基于马氏距离的快速检测算法,并利用pspice电路仿真软件对一个二阶滤波电路进行了电路建模及故障检测仿真。在pspice环境下,进行含容差待测电路无故障和各故障模式下的蒙特卡洛仿真,选取输出电压作为采样点,利用输出电压的小波分解系数求出无故障态和各故障模式下的时-频马氏距离,并以此作为电路故障判据。matlab下的计算结果显示,这种故障检测算法对模拟电路硬故障具有良好的检测能力,故障诊断正确率可达92%以上,且具有算法简单、计算量小的优点。关键词:模拟电路;硬故障检测;马氏距离;多层小波分解;pspice:TP391文献标识码:A国家标准学科分类代码:510.1010ResearchontheapplicationofMahalanobisdistanceincatastrophicfaultsdetectiono-fanalogcircuitsQinQingqiang1ZhangXiaoan2LiAihua1YangZhao3(1.502StaffRoom,theEngineeringCollegeofSecondArtillery,Xi’anShaanxi7100252.TheEquipmentDepartmentofSecondArtillery,Bei激ng1000853.TheSpecialEquipmentMilitaryRepresentativeOfficeofSecondArtilleryatBei激ng,Bei激ng100085)Abstract:Aimingatcatastrophicfaultfastdetectionofanalogcircuit,anewalgorithmbasedonMAHALANOBISdistan-ceisproposedinthispaper.Besides,asimulationofcircuitmodelingandfaultdetectionismadeinpspiceforthesecondorderfilter-circuit.AMonteCarlosimulationismadeforthecircuitwithtoleranceinpspice.Andtheoutputvoltagewavesofbothfault-free-andfaultycircuitaresampledanddecomposedbywavelet.AndthecoefficientsofresponsesareusedtogettheMAHALANOBIS-distances.BycomparingtheMAHALANOBISdistancesbetweenthefault-freeandfaultycircuit,thefaultsofthecircuitarede-tected.ThecomputingresultinMatlabindicatesthatthisalgorithmwiththeadvantageofsimplicityandsmallcomputationalam-ount,whosecorrectratecanreach92%,hashighabilitytotestcatastrophicfault.Keywords:analogcircuit;catastrophicfaultdetecting;Mahalanobisdistance;multi-layerwaveletdecomposition;pspice1引言模拟电路的故障诊断是数模混合集成电路故障诊断的瓶颈之一,制约着整个电子电路故障诊断技术的发展。因此,模拟电路故障诊断问题也一直是一个研究的热点。传统的模拟电路故障诊断方法包括故障字典法、元件参数辨识法和故障验证法等等。元件参数辨识法和故障验证法是测后模拟的典型方法,这类故障诊断方法由于在电路测试之后有大量工作要做,不能实现在线测试,而且计算量相当庞大,因此这类方法往往只具有理论研究意义,不适合用于实际的模拟电路故障诊断工程领域。作为测前模拟的典型方法,故障字典法是目前模拟电路故障诊断中最具有实用价值的方法[1-3]。故障仿真是故障字典法诊断工作中实质意义的第一步。通过仿真,可以在测试之前得到电路发生的某些故障的响应,根据这些响应得到故障特征并将之应用于故障检测及诊断。近年来,基于PSPICE的数模混合电路仿真及故障诊断逐步成为一个研究热点,并取得了一些研究成果[4-6]。由于在PSPICE的器件库中只有无故障元件的仿真模型,而没有故障元件的模型库,因此在注入故障作故障状态的仿真时需要对器件进行故障建模。利用PSPICE已有的器件库,通过改变元器件模型参数,既充分利用了PSPICE已有器件模型库,又能得到令人满意的电路故障特性,因而具有较大的实际应用价值。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---基于以上成果,本文提出一种基于小波分解算法和马氏距离的模拟电路故障快速检测算法,并对一个二阶滤波电路[6]成功进行了故障检测仿真。2小波分析简介小波(Wavelets,又称为子波)分析是80年代中期发展起来的一个崭新的数学分支,是当前应用数学中一个飞速发展的新领域。经过近几十年的探索研究,...