模擬電路網(wǎng)表級演化模型及演化平臺研究.pdf

1、模擬電路是所有與外部世界進行交互的電子系統(tǒng)中不可缺少的模塊，模擬電路自動化設計有很大的經(jīng)濟和研究價值。把模仿自然進化過程的演化算法應用于模擬電路自動化設計是一種很有潛力的研究方法。本文中模擬電路演化設計方法研究主要包括兩方面內容:模擬電路演化模型研究和模擬電路演化設計平臺研究。網(wǎng)表編碼方式根據(jù)電路仿真器的輸入文件格式對電路進行編碼，這種編碼方式很直觀地對電路進行描述且對電路的拓撲結構沒有限制，本文研究基于網(wǎng)表編碼方式的模擬電路演化模型。

2、網(wǎng)表編碼方式描述電路的方式與圖論中圖的描述方式很相似，因此可以采用圖論知識對電路的拓撲結構進行描述，以提取能夠表述電路結構的特征值，這些特征值能夠幫助我們對電路進行更深入的研究。模擬電路演化設計在實際工程環(huán)境中的應用實例很少，主要原因是研究中所用的元器件模型與工業(yè)級環(huán)境中所使用的器件模型有很大的差別，因此在主流的工業(yè)級電路設計軟件中研究模擬電路演化設計平臺很有必要，本文中研究基于Cadence DFⅡ的模擬電路演化設計平臺。
　　

3、本文主要的研究工作和進展如下:
　　1.本文設計了一種連接網(wǎng)表級模擬電路演化模型，該模型采用連接點集合機制對電路進行初始化并配合連接點檢查機制以盡可能地避免非法個體的產(chǎn)生，演化過程通過不同的變異算子實現(xiàn)。實驗結果表明，這種演化模型不僅適合含有兩端元器件的電路，還可以向含有多端口元器件的電路或者電路模塊進行推廣。
　　2.網(wǎng)表級模擬電路演化模型激發(fā)我們用圖論知識對電路的拓撲結構進行描述，選取四個圖論中的概念對電路結構進行描述以

4、提取電路的特征值。本文中采用分類算法把這些特征用于研究電路拓撲結構與容錯性能的關系。把Logistic回歸算法訓練得到的分類超平面用于指導演化過程，提高了電路的容錯性能。這種基于機器學習方法的電路容錯設計方法是一種有價值的方法，值得對其進行深入研究。
　　3.將Cadence DFⅡ環(huán)境中的SKILL語言和分析開發(fā)命令環(huán)境相結合(OCEAN)，成功搭建了模擬電路演化平臺。SKILL負責實現(xiàn)演化算法，OCEAN用來啟動仿真器，該平臺