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在模拟电路设计中,元器件的可靠性是由元器件的参数值和容差反映的。若元器件参数值的改变超出容差范围,便会形成电路中的软故障。因此,对元器件参数的可靠性和以及出现的软故障的检测,是电路故障诊断中要解决的重点。传统的检测故障的方法有很多,但是它们大多是类似于开路、短路这种硬故障,难以发现电路中的各个器件存在类似电路及器件缺陷的软故障。
通过对小波变换在非平稳信号方面的分析,发现小波变换技术继承了傅立叶分析的优点,也补充了傅立叶分析在非平稳信号分析中的不足。它在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率,在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率。同时还有多分辨率分析的特点,在时、频两域都具有表征信号局部特征的能力。因此通过小波变换,能很好的提取电路中的故障信号。
在故障信号特征提取时,可以先采用经典的计算机模拟电路仿真软件一PSpice对电路进行仿真分析,利用PSpice的蒙特卡洛分析法分析得到容差之内的正常信号和容差之外的软故障信号,以此作为处理分析的对象。其次,根据采集信号的特点和分析仿真的要求,适中地选取能够反映信号各层系数的突变特性相对好的小波基函数,以它作为小波变换的母函数。在选取小波函数的基础上,选取适中的分解尺度,给出基于小波的提取软故障信号特征的算法。在仿真过程中通过与正常信号的分析对比,可以直观地看到电路中与频率特性相关的元器件改变参数所带来的软故障信号的突变特征,成功的提取出电路中输出信号的软故障特征,为进一步诊断电路故障提供了便利的基础。