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专利号: 2020108838953
申请人: 国网江苏省电力有限公司响水县供电分公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于节点扇出源追踪与迭代消减技术的组合与时序电路可靠性度量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1:网表解析及相关量的初始化,过程如下:

1.1)读取网表,提取电路的基本门信息,构建电路的完整性链表LC且标识出电路的所有原始输入端和原始输出端;其中,在时序电路中触发器的所有输入被标识为伪输入端;初始化循环变量i=1,行数标记k=0;完整性链表LC指链表中任意节点的输入端信息均可从该节点的前序节点的输出端信息中提取得到;

1.2)基于基本门的类型type、故障概率p与输入端个数m,利用真值表法构建type类型基本门的概率转移矩阵PMtype‑m与理想转移矩阵IMtype‑m;

1.3)提取电路各原始输入端和伪输入端的输入信号,并构建与之相对应的原始输入概率分布pipt;其中,若原始输入信号为0,则pipt=[1,0];否则pipt=[0,1];

1.4)为LC中的第i个节点创建空队列fanouti,并记录其输出端的扇出分支数;同时,将数组fanout_combine_num初始化为0;其中,时序电路可视作为无限多个重复叠加的组合电路,且节点i所对应的fanouti还需通过变量Iter以记录当前扇出所在的迭代次数;

步骤2:计算LC中第i个节点的故障输出概率分布fopti与理想输出概率分布iopti,过程如下:

2.1)读取LC中的第i个节点Gi并提取其type,若为电路原始输入端或者首次被遍历的伪输入端,则将pipt中对应的值复制给iopti和fopti,并转至2.11);若为电路的原始输出端或伪输出端,则转至步骤3);否则,提取其故障概率pi及输入端个数mi,生成对应Gi的概率转移矩阵PMtype‑mi与理想转移矩阵IMtype‑mi,并初始化循环变量j=1;

2.2)提取Gi的第j个输入端的父节点hj;若hj的输出连接扇出,则将该节点的第j个输入的故障输入概率矩阵fiptij赋值为2×2单位矩阵I2,理想输入概率iiptij赋值为iopthj,并将编号hj加入fanouti队尾;否则,将fiptij与iiptij分别赋值为故障输出概率分布fopthj与理想输出概率分布iopthj;

2.3)若j==mi,则转2.4);否则,执行j=j+1,并转2.2);

2.4)分别利用式(1)与式(2)计算Gi的故障输入概率分布fipti与理想输入概率分布iipti:

2.5)分别利用式(3)与式(4)计算Gi的故障输出概率分布fopti与理想输出概率分布iopti:fopti=fipti×PMtype‑mi (3)

iopti=iipti×IMtype‑mi (4)

2.6)提取fanouti中的元素个数mm,并构建空矩阵tmp_fopti且初始化行数标记k=0,创建队列H以记录每次被合并的节点编号;并查找fanouti中的相同值;若有相同元素,则将该元素所对应的节点编号加入H并转至2.7)执行合并操作;否则,转至2.11);

mm

2.7)对矩阵fopti的行从0~2 ‑1的顺序进行编号并按行进行遍历,并提取其中相同元素所对应的二进制位的值;若值相同,则记录其在fopti中的行号j,将该行赋值给tmp_fopti中的第k行,并执行k=k+1;遍历完成后,执行fopti=tmp_fopti;

2.8)遍历H,提取其中第t个元素Ht,并对fanout_combine_numHt执行加1操作,其中t=

1,2,…,length(H),length(H)为队列H的元素个数;

2.9)若H中有元素满足fanout_combine_numHt+1=fanout_numHt,则转至2.10);否则转

2.11);

2.10)若fanoutHt非空,则用其替换fanouti中的元素Ht;否则,删除fanouti中的元素Ht;

用公式(5)构造fopti的左乘矩阵Mtmp,再用公式(6)更新矩阵fopti,然后转至2.6);其中,I2为2×2的单位矩阵,foptHt为编号为Ht的节点的输出概率矩阵;

fopti=Mtmp×fopti (6)

2.11)判断是否到达LC的末尾,若是,则转步骤4,否则执行i=i+1,并转2.1);

步骤3:在原始输出端计算电路的可靠性,过程如下:

3.1)提取Gi的fipti、iipti和fanouti队列,并执行步骤2.6)‑2.10)的扇出合并与消减操作;

3.2)若fanouti队列为空,则转3.3);否则,取出fanouti队列中处于LC链最末端的元素存入H中,执行2.10)操作,然后转3.1);

3.3)利用公式(7)计算该节点输出端的可靠性Ri;

Ri=sum(fopti.×iopti) (7)

3.4)若到达LC的末尾,则转步骤4;否则,执行i=i+1,并转2.1);

步骤4:计算整体电路的可靠性R,过程如下:

4.1)利用公式(8)获得电路的整体可靠性;其中,Rt指电路中第t个原始输出端的输出可靠性,no指电路原始输出端的个数;

4.2)若为组合电路,则输出R并结束;

4.3)若为时序电路,且多次迭代后的R趋于稳定,则输出R并结束;否则,执行Iter=Iter+1,并转至步骤2。