一种随机采样的模拟电路压缩传感测量和信号重构方法属于电子系统测试和故障诊断领域。针对模拟电路输出响应中故障信号自身或在其正交空间里具有稀疏性分布特点，本发明专利技术根据电路拓扑结构选择测试节点，在分布式传感器测试网络下随机采样电路输出响应，将响应信号利用离散正交基在其变换域上进行稀疏化表示，稀疏信号在观测矩阵投影下完成压缩感知测量，当这些随机压缩采样点对信号重构的恢复率达到80％以上时，表明此时电路输出响应的压缩测量值有效，它们可构造特征集并用于模拟电路故障诊断。该方法解决了传统模拟信号采样占用大量硬件资源、信号重构计算量大等问题，利用随机采样的压缩感知测量方法提高了电子系统测试效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子系统测试与故障诊断等领域，具体涉及一种用于模拟电路压缩传感测量和响应信号重构方法，可应用于军事、通信、电子、航空航天领域所涉及的电子系统设计验证、集成电路测试、制造和封装、自动化测试生产线和测控设备研发中。
技术介绍
常规集成电路测试方法存在普适性差、测试效率低、测试向量集冗余度高等问题， 诸多因素导致复杂大规模集成电路测试成本居高不下，高效的模拟电路测试技术方法有利于提高电子产品性价比。但元件容差、输出响应连续和非线性因素导致模拟电路故障情况复杂多样，电路响应状态往往需要用高维测试数据予以描述。由于模拟电路蕴含的特征信息量庞大，故障诊断方程建模异常困难，传统的故障字典法难以有效提取故障特征； starzyk提出故障字典方法，但该方法仅适用于故障元件建模后的诊断，诊断大规模电路计算开销大。若采用电路输入输出响应分析法，提取时域或频域响应函数级数核作为故障特征，但在线测试诊断难以实现自动化和智能化。将神经网络、小波分析及遗传算法等计算智能技术的最新研究成果用于求解故障诊断方程，避免因计算复杂度和耗时而影响故障诊断的应用性，人工神经网络直接从观测数据(训练样本)学习，作为简便有效的辨识方法和启发式技术得到广泛应用，但大量测试样本数据导致它缺乏实用价值。综上所述，电子系统测试和故障诊断关键在于有效提取响应信号的特征信息，由于压缩感知理论突破传统采样定理极限，它以低速率采样方式实现宽带信号采样、处理和传输。本专利技术在此背景下提出一种基于随机采样的模拟电路压缩传感测量和信号重构方法，有助于构造最佳特征集从而提高电子系统测试效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对模拟电路输出响应中故障信号本身或在某个变换域下具有稀疏性和可压缩性特点，提供一种基于分布式测试网络和压缩传感测量技术的模拟电路测试方法。利用节点传感器随机采样故障响应信号完成模拟电路压缩测量和信号重构。减少了宽频带模拟信号采样、存储和处理的硬件资源，降低了电子系统测试成本和故障诊断难度。本专利技术采用了如下的技术方案及实现步骤，其特征在于，包括以下步骤1.建立待测模拟电路的分布式测试网络模型并获取响应信号根据待测电路拓扑结构和测试需求，选择待测电路输出节点并设置传感器获取响应信号，构造模拟电路的分布式传感器测试网络。每个传感器对同一个节点输出信号感知测量M次，节点传感器每次返回模拟电路故障响应的M个模拟信号，每路响应信号χ (t)经过A/D随机采样转换成长度为N的离散数字信号χ，N为离散数字信号长度即采样点个数，M < N，x(t) e R，R 为实数，χ e Rixn02.响应信号χ (t)的稀疏化表示模拟信号x(t)为一维时域连续信号，它通过离散正交变换基Ψ向变换域向量；；进行投影。 其中，权利要求1.-种随机采样的模拟电路压缩传感测量和信号重构方法，其特征在于，包括以下步骤1)构造待测模拟电路的分布式测试网络并获取响应信号选择待测模拟电路的测试节点并设置传感器获取响应信号，每个传感器对同一个节点的输出信号感知测量M次，节点传感器每次返回模拟电路的M个响应信号，模拟信号χ (t) 经过A/D随机采样转换为数字信号X，N为离散数字信号x的长度即采样点个数，M < N， x(t) e R，R 为实数，χ e Rixn52)响应信号x(t)的稀疏化表示模拟信号x(t)为一维时域连续信号，它通过离散正交变换基Ψ向变换域向量;;进行投影；2.应用权利要求1所述的方法进行信号重构的方法，其特征在于 利用M次线性测量和观测矩阵小在概率意义上重构离散数字信号X或基W下等价的 变换域向量>>，在满足>> =扭=ダ丨约束条件下，通过线性凸优化运算寻优目标函数如公 式⑷所示min|H|(4) 其中全文摘要属于电子系统测试和故障诊断领域。针对模拟电路输出响应中故障信号自身或在其正交空间里具有稀疏性分布特点，本专利技术根据电路拓扑结构选择测试节点，在分布式传感器测试网络下随机采样电路输出响应，将响应信号利用离散正交基在其变换域上进行稀疏化表示，稀疏信号在观测矩阵投影下完成压缩感知测量，当这些随机压缩采样点对信号重构的恢复率达到80％以上时，表明此时电路输出响应的压缩测量值有效，它们可构造特征集并用于模拟电路故障诊断。该方法解决了传统模拟信号采样占用大量硬件资源、信号重构计算量大等问题，利用随机采样的压缩感知测量方法提高了电子系统测试效率。文档编号G01R31/316GK102435934SQ201110280538公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日专利技术者梅家平, 袁海英, 黎海涛 申请人:北京工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁海英，黎海涛，梅家平，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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