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| 內容簡介： |
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概述了数字工艺的模拟技术—开关电流技术，详细阐述了电路测试和故障诊断理论，分析了开关电流电路的灵敏度。然后对开关电流电路测试与故障诊断方法进行了系统而深入的研究，在对开关电流电路故障模型硬故障测试方法作初步研究的基础上，提出了几种新的开关电流电路测试与故障诊断方法并用电路实例进行了验证。包括：开关电流电路伪*测试方法，基于故障字典和熵预处理的开关电流电路故障诊断方法，基于神经网络的开关电流电路故障诊断方法，基于故障特征预处理技术的开关电流电路小波变换故障诊断，基于独立成分分析的开关电流电路故障诊断，基于小波分形和粒子群支持向量机的开关电流电路故障诊断方法。
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| 目錄：
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目录
前言
第1章开关电流技术概述
1.1模拟取样数据技术的发展历史
1.2开关电容电路基本理论
1.3开关电流技术的发展
1.4开关电流技术与开关电容技术的比较
1.5本章小结
参考文献
第2章电路测试与故障诊断理论
2.1引言
2.2故障特征提取方法概述
2.2.1基于主元分析的特征提取
2.2.2基于小波分析的特征提取
2.2.3基于多小波变换的特征提取
2.2.4基于粗糙集的特征提取
2.2.5基于分形理论的特征提取
2.2.6基于互信息熵的特征提取
2.3模拟电路故障诊断技术
2.3.1模拟电路故障诊断的发展及研究现状
2.3.2模拟电路故障诊断的传统方法
2.3.3模拟电路故障诊断现代智能诊断方法
2.4开关电流电路测试与故障诊断基本理论
2.4.1开关电流电路测试与故障诊断研究现状
2.4.2开关电流电路测试与故障诊断方法
2.4.3开关电流电路仿真程序ASIZ
2.5本章小结
参考文献
第3章开关电流电路灵敏度分析与故障模型硬故障测试
3.1引言
3.2开关电流电路的灵敏度分析
3.3开关电流电路故障模型
3.4诊断实例
3.4.1基本存储单元硬故障测试
3.4.2三阶低通滤波器硬故障测试
3.5本章小结
参考文献
第4章开关电流电路伪随机测试与诊断
4.1引言
4.2开关电流电路的伪随机测试和故障诊断
4.2.1伪随机技术测试原理
4.2.2伪随机序列的生成
4.2.3空间映射
4.2.4候选信号的选择
4.2.5特征信号的容差范围
4.3应用实例
4.3.1序列参数选择
4.3.2开关电流电路测试
4.3.3测试结果及分析
4.4本章小结
参考文献
第5章基于故障字典和信息熵预处理的开关电流电路故障诊断
5.1引言
5.2信息熵理论
5.2.1熵的定义
5.2.2微分熵和极大熵
5.2.3用非多项式函数近似熵
5.3基于信息熵预处理的故障字典诊断方法
5.3.1信息熵预处理故障字典诊断原理
5.3.2故障模式的定义
5.3.3故障特征提取
5.3.4故障诊断实例
5.4本章小结
参考文献
第6章基于神经网络的开关电流电路故障诊断研究
6.1引言
6.2峭度理论
6.2.1峭度的定义
6.2.2用峭度来度量非高斯性
6.3开关电流电路故障诊断的神经网络结构确定
6.3.1神经网络概述
6.3.2故障特征提取
6.3.3BP神经网络结构确定
6.4开关电流电路诊断实例
6.4.1诊断实例1：6阶切比雪夫低通滤波器
6.4.2诊断实例2：6阶椭圆带通滤波器
第7章基于故障特征预处理技术的开关电流电路小波变换故障诊断
第8章基于独立成分分析的开关电流电路故障诊断
第9章基于小波分形和粒子群支持向量机的开关电流电路故障诊断
附录
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| 內容試閱：
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开关电流 Switched Current，SI技术是20世纪80年代末提出的一门完全采用数字CMOS工艺技术的模拟采样数据信号处理技术。作为开关电容的替代技术，开关电流电路是基于电流模的电路，它用离散时间的取样数据系统处理连续时间的模拟信号，具有低电压、低功耗、高速度、芯片面积小、高频特性好和动态范围大等优点。开关电流技术不需要线性浮置电容和高性能的运算放大器，从而与标准CMOS工艺完全兼容，有利于大规模集成数模混合电路的实现。其问世以来就引起了国内外相关学者的高度关注，并得到了较快发展。
现代电子和计算机技术的迅猛发展促进了片上系统、混合集成电路的大量涌现，也使电子设备的组成和结构越来越复杂，规模越来越庞大。为了提高系统的安全性和可靠性，对电路测试提出了更高、更新的要求，研究高效、顺应电路发展需求的故障诊断理论和方法迫在眉睫。经过多年的发展，模拟电路测试与故障诊断已经取得了一定的研究成果。然而，在开关电流电路的测试和故障诊断方面几乎仍是空白，这极大地限制了数字工艺的模拟技术——开关电流技术的发展。而且，开关电流电路中MOS晶体管的非理想性、非零输出电导、有限带宽和开关电荷注入等原因决定了开关电流电路测试和故障诊断是一个相当困难的课题，一直没有取得系统性和突破性的进展。基于此，本书首先概述了数字工艺的模拟技术——开关电流技术，详细阐述了电路测试和故障诊断理论，分析了开关电流电路的灵敏度，然后对开关电流电路测试与故障诊断方法进行了系统而深入的研究。在对开关电流电路故障模型硬故障测试方法作初步研究的基础上，提出了几种新的开关电流电路测试与故障诊断方法并用电路实例进行了验证。包括：开关电流电路伪随机测试方法，基于故障字典和熵预处理的开关电流电路故障诊断方法，基于神经网络的开关电流电路故障诊断方法，基于故障特征预处理技术的开关电流电路小波变换故障诊断，基于独立成分分析的开关电流电路故障诊断，基于小波分形和粒子群支持向量机的开关电流电路故障诊断方法。
目前国内细致论述开关电流技术的教科书不多，涉及开关电流电路测试与故障诊断的专门著作尤为少见。本书是作者近年来研究工作的系统整理，涉及的关键技术和方法包括伪随机测试技术、故障特征预处理技术、小波变换和分形技术、独立成分分析技术、神经网络方法、统计学分析方法和估计理论与信息论方法等。本书主要对象是完成相关理论学习的研究生和正在从事电路测试与故障诊断方法研究的高校及科研院所的科研人员，也可供从事模拟集成电路设计与测试、光电信号与信息处理、小波分析与应用等方向的工程技术人员使用。
书中的研究工作先后得到一项国家自然科学基金、两项中国博士后科学基金、一项湖南省自然科学基金和一项湖南省质量工程等项目的资助。项目名称、编号、起止时间分别为：
1“基于伪随机和故障特征预处理技术的开关电流电路故障诊断研究”，编号61201108（国家自然科学基金），2013年1月-2015年12月；2“基于小波分形和ICA特征提取的开关电流电路故障诊断”，编号：2015T80650（中国博士后科学基金特别资助），2015年8月-2016年8月；3“开关电流电路的ICA故障特征提取方法及应用”，编号：2014M551797（中国博士后科学基金面上资助），2014年6月-2015年6月；4“基于独立成分分析的开关电流电路SVM故障诊断方法研究”，编号：2016JJ6009（湖南省自然科学基金），2016年1月一2018年12月；5湖南省电子信息类专业校企合作人才培养示范基地项目，2013年6月一2016年6月：6“基于ICA特征提取的开关电流电路神经网络故障诊断”（湖南省教育厅重点项目）；7“小波变换的低电压低功耗开关电流滤波器的设计与开发”，编号：K1509022-11（长沙市科技计划项目）。
选择电路测试与故障诊断技术为研究方向时，笔者还属于湖南大学电气与信息工程学院国家杰出青年基金获得者何怡刚教授领导的研究团队，大家坦诚交流、激发灵感、共克难关，使笔者至今受益匪浅。感谢湖南大学电气与信息工程学院和合肥工业大学电气与自动化工程学院的领导和老师们多年来对我学习和生活的关怀和帮助。感谢实验室的袁莉芬博士、李兵博士、尹柏强博士、李宏民博士、童耀南博士、郭杰荣博士、刘美容博士，与你们在一起学习和探讨，使我受到很多的启发，获得很多的知识。特别感谢我的父母、舅舅、姨等家人的关怀和鼓励，使我能够坚强地面对科研路上遇到的困难和挫折，毫不气馁，勇往直前。
本书主要是根据笔者近年来教学与科研工作的积累而写，同时参考了国内外有关文献，笔者在此向收录于本书的国内外参考文献的作者表示诚挚的谢意！
由于笔者学识水平有限，疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正！
龙英2016年4月于长沙
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