結合故障傳播特性分析的模擬VLSI電路混合診斷方法

《結合故障傳播特性分析的模擬VLSI電路混合診斷方法》是依託湖南大學，由彭敏放擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：結合故障傳播特性分析的模擬VLSI電路混合診斷方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：彭敏放
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

由於模擬積體電路的規模化、系統化發展和封裝設計，使得診斷適用的測試數據非常有限，模擬VLSI電路故障診斷正遭遇特徵信息缺乏的瓶頸。為此，本項目探索性地通過獲取故障傳播機率、特徵路徑長度、度分布、聚類係數等多類反映電路中複雜內在關係的潛在信息，分析其故障傳播特性，在此基礎上尋求模擬VLSI電路的有效診斷方法。.項目借鑑複雜網路理論的相關思想與方法，結合模擬電路故障診斷領域的研究成果，以模擬VLSI電路單故障診斷為重點研究對象，針對電路具容差、非線性及軟故障參數連續性等特點，提出基於仿真統計分析的潛在信息獲取方法；探索潛在信息的高效利用，提出基於故障傳播特性分析的測試集與樣本最佳化選擇方法以及定性/定量診斷方法；通過有機集成定性/定量方法、神經網路方法等與診斷信息及電路特徵相適應的多診斷方法，構建高效準確的混合診斷算法，解決模擬VLSI電路在具容差、非線性情況下的單故障診斷問題。

結題摘要

由於模擬積體電路的規模化、系統化發展和封裝設計，使得診斷適用的測試數據非常有限，模擬VLSI電路故障診斷正遭遇特徵信息缺乏的瓶頸。為此，本項目探索性地通過獲取故障傳播機率、特徵路徑長度、度分布等多類反映電路中複雜內在關係的潛在信息，分析其故障傳播特性，在此基礎上尋求模擬VLSI電路的有效診斷方法。 項目借鑑複雜網路理論相關方法，結合模擬電路故障診斷領域及其相關領域的最新研究成果，以模擬VLSI電路單/軟故障診斷為重點研究對象，針對電路具容差、軟故障參數連續性等特點，基於仿真統計分析方法，構建了能刻畫電路故障信息傳播規律的複雜網路模型，提出了故障傳播機率、特徵路徑長度、度分布等潛在信息挖掘方法及故障傳播特性分析方法；探索了潛在信息的高效利用，提出了基於故障傳播特性分析的測試集與樣本最佳化選擇方法；探索了複雜網路在電路故障診斷中的套用，提出了基於複雜網路、利用潛在信息的電路故障搜尋算法；研究了電路診斷中多元信息的處理，提出了基於多元信息的步進式電路診斷方法以及異質信息不相容情況下的電路融合診斷算法，為攻克模擬電路測試與診斷難題提供了新的思路與途徑。同時，提出了套用模糊最優小波包和最小二乘支持向量機的模擬電路診斷方法、基於模糊分層聚類的模擬電路故障最優特徵搜尋與識別算法，構建了基於粒子群算法最佳化支持向量機的模擬電路診斷算法、基於多小波變換和支持向量機的模擬電路故障診斷算法以及基於PSO-RBF神經網路的模擬電路診斷算法，提高了模擬電路診斷的準確率及其效率。 除了完成以上項目研究計畫的工作外，項目組還對複雜網路在電路物理設計相似度測試中的套用以及模擬電路診斷方法的工程套用進行了研究。建立了一種電路物理設計相似度的測試方法，對電路物理設計的相似度可給出定量分析，從而可解決目前電路物理設計專利侵權判定及網路相似度測量較難以判斷的技術問題。另一方面，將所提診斷思想及其方法套用於接地電網狀態監測、電力系統饋線故障定位等實際電路系統的診斷中，在一定程度上解決了一些工程上的相關難題。 至今，項目組在模擬VLSI電路潛在信息挖掘及故障傳播特性分析、測試集與樣本最佳化選擇方法、故障源搜尋算法算法、電路物理設計相似度測試等方面已取得原創性的理論成果，獲得3項發明專利，在國際國內重要學術期刊以及國際會議上發表學術論文39篇，其中SCI、EI收錄29篇，培養研究生16名。