41、模拟与混合信号测试中的故障模拟与自动测试模式生成

模拟与混合信号测试中的故障模拟与自动测试模式生成

1. 故障排序与模拟

1.1 故障排序方法

Tian和Shi对故障列表进行排序，使得一次故障仿真的结果能减少下一次故障仿真的迭代次数。其方法中，0或正常电路解可能是故障仿真的最佳初始点。他们使用简单的贪心启发式算法对故障进行排序，具体步骤如下：
1. 对所有故障使用单步牛顿 - 拉夫逊迭代法，以正常电路解点进行仿真。这些结果是实际故障电路解的估计值，可通过Householder公式获得。
2. 使用一个简单公式启发式地量化任意两个故障响应的接近程度，即正常电路与故障电路之间的距离。给定非零解和一个解向量，定义归一化绝对距离。该距离是衡量两个故障响应接近程度的有效指标，通过使用Householder逆矩阵公式进行单步故障响应预测来计算。
3. 选择距离最小的故障进行仿真。如果距离小于1，则使用正常电路解来仿真该故障；否则，使用0作为起始点。
4. 获得新的仿真结果后，计算列表中剩余故障的距离，并找出距离最小的故障。
5. 如果该距离小于列表中下一个故障与正常电路解之间的距离，且小于1，则交换下一个故障与距离最小的故障并进行仿真；否则，仿真列表中的下一个故障。

1.2 线性模拟电路交流故障仿真

线性模拟电路故障仿真用于视频和图像处理、DSP控制、通信等领域的模拟电路。主要有以下两种方法：

1.2.1 Householder公式法

该方法使用修改后的节点分析（MNA）来分析模拟电路。系统方程可写为：$T$ 是电路矩阵，$x$ 是节点电压和电压源中的电流，$w$ 是电压和电流源的贡献。等效故障电路方程为：由于通常只有一