一種基于信息熵的集成電路故障診斷方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于信息熵的集成電路故障診斷方法。所述故障診斷方法利用熵信息對(duì)被測(cè)電路參數(shù)敏感的特性，利用拉格朗日乘數(shù)法導(dǎo)出被測(cè)電路輸出響應(yīng)的概率密度函數(shù)，然后利用最大似然法，估計(jì)得到被測(cè)電路輸出的Rényi熵定義公式中的自由參數(shù)α，最后利用概率密度函數(shù)和自由參數(shù)α，計(jì)算得到被測(cè)電路輸出的Rényi熵，利用對(duì)應(yīng)于未知故障電路輸出和無(wú)故障電路輸出的Rényi熵之間的差異，完成故障診斷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在噪聲中診斷參數(shù)型故障效果好，魯棒性強(qiáng)，且只需單測(cè)點(diǎn)，對(duì)電流信號(hào)和電壓信號(hào)皆適用，計(jì)算復(fù)雜度低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】_種基于信息_的集成電路故障診斷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于集成電路測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種基于信息熵的集成電路故障診斷方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在業(yè)界，集成電路的故障診斷具有重要工程價(jià)值，也是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，對(duì) 模擬集成電路的參數(shù)型故障的診斷尤是如此。目前，盡管大量的電子系統(tǒng)可以完全使用數(shù) 字技術(shù)來(lái)構(gòu)建，但在諸如濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、鎖相環(huán)電路中，模擬元件和電路仍然是基本、 必不可少的部分。同時(shí)，由于測(cè)點(diǎn)有限、缺失典型的故障模型、存在元件的容差，以及元件的 非線(xiàn)性效應(yīng)，使模擬電路的故障診斷一直是一個(gè)困難重重的問(wèn)題，目前有許多研宄工作正 試圖攻克這一難題。
[0003] 已有的模擬集成電路故障診斷的典型方法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，靈敏度分析與模糊分 析方法，這些方法存在明顯的弊端，比如：執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的算法時(shí)間復(fù)雜度偏高，要求 多個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于信息熵的集成電路故障診 斷方法，該方法在噪聲中診斷參數(shù)型故障效果好，魯棒性強(qiáng)，且只需單測(cè)點(diǎn)，對(duì)電流信號(hào)和 電壓信號(hào)皆適用，計(jì)算復(fù)雜度低。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 本發(fā)明的基本原理是：提取被測(cè)電路輸出概率密度函數(shù)中包含的熵信息，將被測(cè) 集成電路輸出響應(yīng)的R6nyi熵作為參數(shù)型故障的特征。R6nyi熵作為香農(nóng)熵的一般形式，滿(mǎn) 足次可加性。采用帶有R6nyi熵的拉格朗日乘數(shù)法，推導(dǎo)出被測(cè)信號(hào)的功率譜；根據(jù)數(shù)學(xué)理 論，一個(gè)隨機(jī)變量的非負(fù)功率譜可以歸一化為該隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)。對(duì)概率密度函 數(shù)使用最大似然估計(jì)，得到R6nyi熵表達(dá)式中自由參數(shù)α的最佳估計(jì)，最后根據(jù)概率密度 函數(shù)和自由參數(shù)α，計(jì)算出被測(cè)電路輸出的R6nyi熵，將其作為元件參數(shù)的特征，通過(guò)比較 無(wú)故障電路輸出和實(shí)測(cè)電路輸出的R6nyi熵，完成電路的故障診斷。
[0007] 具體而言，本發(fā)明提出的一種基于信息熵的集成電路故障診斷方法，步驟如下：
[0008] (1)將被測(cè)電路的各個(gè)元件參數(shù)設(shè)置為標(biāo)稱(chēng)參數(shù)，對(duì)該被測(cè)電路進(jìn)行實(shí)測(cè)或仿真， 得到各元件標(biāo)稱(chēng)參數(shù)下的無(wú)故障被測(cè)電路的輸出電壓值或電流值。
[0009] (2)對(duì)步驟⑴中得到的輸出電壓值或電流值采用拉格朗日乘數(shù)法，計(jì)算得到各 元件標(biāo)稱(chēng)參數(shù)下的無(wú)故障被測(cè)電路輸出電壓或電流的概率密度函數(shù)。
[0010] ⑶對(duì)步驟（2)中得到的概率密度函數(shù)采用最大似然法，計(jì)算得到各元件標(biāo)稱(chēng)參 數(shù)下的無(wú)故障被測(cè)電路輸出R6nyi熵定義公式中的自由參數(shù)α;自由參數(shù)α為R6nyi熵 定義公式

【權(quán)利要求】
1. 一種基于信息熵的集成電路故障診斷方法，其特征在于：所述集成電路故障診斷方 法步驟如下： (1) 將被測(cè)電路的各個(gè)元件參數(shù)設(shè)置為標(biāo)稱(chēng)參數(shù)，對(duì)該被測(cè)電路進(jìn)行實(shí)測(cè)或仿真，得到 各元件標(biāo)稱(chēng)參數(shù)下的無(wú)故障被測(cè)電路的輸出電壓值或電流值； (2) 對(duì)步驟（1)中得到的輸出電壓值或電流值采用拉格朗日乘數(shù)法，計(jì)算得 到各元件標(biāo)稱(chēng)參數(shù)下的無(wú)故障被測(cè)電路輸出電壓或電流的概率密度函數(shù)； (3) 對(duì)步驟（2)中得到的概率密度函數(shù)采用最大似然法，計(jì)算得到各元件標(biāo)稱(chēng)參數(shù)下 的無(wú)故障被測(cè)電路輸出R6nyi熵定義公式中的自由參數(shù)a; (4) 根據(jù)步驟（2)中得到的概率密度函數(shù)和步驟（3)中得到的自由參數(shù)a，計(jì)算得到 各元件標(biāo)稱(chēng)參數(shù)下的無(wú)故障被測(cè)電路輸出的R6nyi熵值A(chǔ); (5) 對(duì)未知故障的被測(cè)電路進(jìn)行實(shí)測(cè)，得到未知故障被測(cè)電路的輸出電壓值或電流 值； (6) 對(duì)步驟（5)中得到的輸出電壓值或電流值采用拉格朗日乘數(shù)法，計(jì)算得到未知故 障被測(cè)電路輸出電壓或電流的概率密度函數(shù)； (7) 對(duì)步驟（6)中得到的概率密度函數(shù)采用最大似然法，計(jì)算得到未知故障被測(cè)電路 輸出R6nyi熵定義公式中的自由參數(shù)a; (8) 根據(jù)步驟（6)中得到的概率密度函數(shù)和步驟（7)中得到的自由參數(shù)a，計(jì)算得到 未知故障被測(cè)電路輸出的R6nyi熵值B; (9) 將步驟（4)中得到的各元件標(biāo)稱(chēng)參數(shù)下的無(wú)故障被測(cè)電路輸出的R6nyi熵值A(chǔ)，與
【文檔編號(hào)】G01R31/3193GK104483620SQ201410796474
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】謝永樂(lè), 謝暄, 李西峰, 謝三山, 畢東杰, 周啟忠, 袁太文, 盤(pán)龍, 呂玨, 李帥霖 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué), 成都工業(yè)學(xué)院