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基于二分网络模型的模拟电路网络特性分析及测点选择

作　者: 付家敏
导　师: 程玉华
学　校: 电子科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 模拟电路测点选择二分网络节点中心性 Granger因果关系
分类号: TN710
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 23次
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内容摘要

模拟电路系统故障测试与诊断是电子系统研究的一个热点问题，而测点选择是其中一个重要研究方向。随着电路系统复杂度与集成度的不断增加，模拟电路系统测点选择也越来越复杂。目前为止，复杂网络理论在电子电路系统的网络特性分析和测点选择中的研究成果较少。本文基于复杂网络理论，采用二分网络模型，重点讨论模拟电路系统的网络特性分析和测点选择问题。本文的主要研究内容和成果如下：1基于二分网络模型的模拟电路网络特性研究。本文分析了二分网络模型较传统的网络模型在模拟电路系统研究中的优势，采用二分网络模型的两种研究方法（投影法和直接分析法）对模拟电路进行了网络参数计算以及网络特性研究，并将研究结果进行了比较。发现两种方法的研究结果能够更全面地反映模拟电路的网络特性，并且该网络特性与电路的故障传播及测点选择有密切关系。2模拟电路测点网络的节点重要性及测点选择研究。首先，本文从拓扑和数据两种角度对测点的重要性进行了研究。一方面，从拓扑节点中心性角度，结合了网络的拓扑节点中心性判断方法和模糊决策方法，对测点的重要性进行判断。另一方面，从数据节点中心性角度，基于Pspice数据仿真，采用Granger因果关系（GCCA）分析测点网络的节点因果流，研究了测点的重要性。其次，根据测点的重要性，提出了基于节点中心性的测点选择算法。最后，在节点中心性分析的基础上，研究了模拟电路测点网络的脆弱性。通过实际模拟电路验证发现，采用节点中心性的测点选择算法得到的测点选择结果与前人的研究结果相符，从而验证了该算法的正确性。3模拟电路二分网络分析及测点选择系统的软件设计。本文基于Matlab软件完成了模拟电路系统的二分网络模型分析及测点选择系统，实现了模拟电路系统的测点网络和元器件网络的参数计算、网络特性分析、测点重要性分析及测点选择功能。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-19
  1.1 选题背景及研究意义  11-12
  1.2 模拟电路测点选择研究国内外发展现状  12-15
    1.2.1 解析法  12-14
    1.2.2 仿真法  14-15
  1.3 本文研究方法  15-16
  1.4 本文内容与章节安排  16-19
第二章复杂网络基本理论与相关软件介绍  19-33
  2.1 复杂网络模型  19-23
    2.1.1 无权网络模型  20-21
    2.1.2 加权网络模型  21-23
  2.2 复杂网络的小世界性、无标度性和社团结构  23-28
    2.2.1 复杂网络的小世界性  23-25
    2.2.2 复杂网络的无标度性  25
    2.2.3 复杂网络的社团结构特性  25-28
  2.3 复杂网络软件介绍  28-32
    2.3.1 Pajek 软件  28-30
    2.3.2 UCINET 软件  30-32
  2.4 本章小结  32-33
第三章模拟电路系统的二分网络特性  33-59
  3.1 模拟电路系统的二分网络建模原理  33-35
    3.1.1 二分网络模型  33-34
    3.1.2 二分网络模型在模拟电路系统研究中的优势  34-35
  3.2 基于二分网络模型的模拟电路系统研究方法  35-40
    3.2.1 二分网络模型的研究方法  35-39
    3.2.2 模拟电路系统的二分网络研究流程  39-40
  3.3 基于投影法的模拟电路系统二分网络实例分析  40-55
    3.3.1 线性网络电路  41-45
    3.3.2 带通滤波器电路  45-50
    3.3.3 四阶椭圆低通滤波器电路  50-55
  3.4 基于直接分析法的模拟电路系统二分网络实例分析  55-57
    3.4.1 直接分析法实例  55-56
    3.4.2 投影法与直接分析法的网络特性分析结果比较  56-57
  3.5 本章小结  57-59
第四章网络节点中心性与测点选择  59-79
  4.1 复杂网络节点中心性  59-64
    4.1.1 网络节点中心性判断方法  59-63
    4.1.2 网络节点中心性判断方法关系分析  63-64
  4.2 基于测点网络中心性的模拟电路测点选择方法  64-66
    4.2.1 基于拓扑的节点中心性判断方法  65-66
    4.2.2 基于数据的节点中心性判断方法  66
  4.3 测点重要性实例分析  66-72
    4.3.1 基于拓扑节点中心性  66-67
    4.3.2 基于数据节点中心性  67-69
    4.3.3 基于节点中心性的测点选择算法  69-70
    4.3.4 基于节点中心性的测点选择实例分析  70-72
  4.4 脆弱的可测性  72-77
    4.4.1 测点网络故障分析  72-73
    4.4.2 测点网络故障实例分析  73-77
  4.5 本章小结  77-79
第五章模拟电路二分网络分析及测点选择系统的软件设计  79-88
  5.1 总体设计流程  79-81
  5.2 软件界面  81-87
    5.2.1 模拟电路系统的网络参数特性界面  82-84
    5.2.2 模拟电路系统的网络特性界面  84-85
    5.2.3 模拟电路测点重要性分析及测点选择界面  85-87
  5.3 本章小结  87-88
第六章总结与展望  88-92
  6.1 本文工作总结  88-90
  6.2 未来工作展望  90-92
致谢  92-93
参考文献  93-97
攻读硕士期间取得的研究成果  97-98
攻读硕士期间参与的科研项目  98-99

基于二分网络模型的模拟电路网络特性分析及测点选择

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