面向並行工程的電子系統測試性建模方法與技術

項目摘要

測試性模型自動化生成問題是複雜電子系統測試性設計的核心問題，也是公認的難題。主要原因有三方面：一是缺乏有效的測試性模型描述方法，該方法應能對方案設計、初步設計和詳細設計等各階段系統測試性模型進行描述；二是沒有一種由系統信息自動生成測試性模型的方法；三是缺乏高效的級間模型信息傳遞途徑和更新算法。針對這三方面的問題，將研究以下幾方面內容：以故障模式-功能依賴關係為基礎，研究層次化模型描述方法；搭建模型信息互動框架，利用資訊理論、圖論和矩陣論推導模型生成方法；以時間複雜度最低為目標，研究級間模型信息更新和模型重構的高效算法。希望在電子系統測試性自動化建模方面有所突破，使得測試性模型能夠隨系統設計和使用全周期自動生成、更新和完善，滿足並行工程下對測試性設計儘早開展、全周期融入、有關活動並行交叉的要求，為在研電子系統測試性設計提供科學方法和技術支撐，切實推進測試性設計實用化進程。

結題摘要

測試性模型自動化生成問題是複雜電子系統測試性設計的核心問題，也是公認的難題。主要原因有三方面：一是缺乏有效的測試性模型描述方法，該方法應能對方案設計、初步設計和詳細設計等各階段系統測試性模型進行描述；二是沒有一種由系統信息自動生成測試性模型的方法；三是缺乏高效的級間模型信息傳遞途徑和更新算法等。針對這些問題，本項目主要研究了：（1）系統級測試性模型自動生成方法，根據此方法，能夠從標準模型信息庫讀取數據並自動建立系統級可視化模型，進而生成依賴矩陣，進行測試性最佳化設計。減輕測試性設計人員建模的工作量，減少人為因素對模型準確性影響。(2)模擬電路複數域模型表達方法。將模擬電路的正弦回響信號分解為實部和虛部兩部分，隨元件參數故障的不同，實部和虛部回響在複平面上的軌跡滿足圓方程。該方法原創性的證明模擬電路元件參數故障產生的正弦回響滿足複平面上的圓方程，根據三點定圓，該方法只需要仿真三次就能建立元器件所有可能的故障特徵，具有仿真簡單、建模完整的特點，為模擬電路故障建模、故障診斷提供了新的思路與途徑。 (3)基於仿真的電路級測試性模型自動生成技術，根據此方法能夠自動建立電路級測試性模型。實現電路級測試性模型的自動生成，無需測試性設計人員掌握電路特性。（4）模型布局最佳化方法，對於生成的可視化模型在螢幕上的布局進行最佳化，如減少連線交叉等。通過以上的研究成果就能實現從電路級到系統級完整的測試性模型(包括可視化模型和依賴矩陣) 自動生成。（5）通過關聯測試性模型和裝備任務流模型，在滿足各任務測試性指標的情況下實現產品的測試性指標分配。原創性提出基於兩層神經網路BP算法用於約束最佳化（測試性指標最佳化分配）算法，不但達到了最佳化目的，還對BP算法的研究提供了新的方向，指標進行最佳化分配，不但實現了最佳化的目的，還能對神經網路的研究提供新的方向。（6）約束序貫測試最佳化問題研究，採用粒子群算法對序貫測試進行約束最佳化，主要解決指標滿足要求的情況下對測試成本進行最佳化的問題。填補了這一領域的研究空白。該項目主要研究了從電路級到系統級的測試性信息管理、模型自動生成、模型與測試性最佳化等問題。研究成果可用於電子系統測試性設計的建模階段與指標最佳化。能夠實現模型的自動生成，解決傳統人工建模方法的工作量大、主觀性強、過程不透明等缺點造成的測試性設計結果不準確問題。同時在電路級建模理論和最佳化算法方面的研究也為相關領域提供

面向並行工程的電子系統測試性建模方法與技術

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