模拟电路是现代电子系统中的重要组成部分。实际应用环境中，特别是军用、航天等领域，模拟电路的故障是多样性的，不确定的、难以预测的，会对电路的性能产生严重的影响。因此，人们对模拟电路设计的容错性提出了更高的要求。而电路规模的不断扩大、复杂度的不断提高，使得人工方法难以完成繁杂的模拟电路容错设计工作，所以研究不确定故障下的模拟电路容错设计方法有着重要的意义。对此，本文以演化计算和群智能优化设计方法为基础，针对模拟电路的不确定故障容错设计方法进行了探索研究。具体工作如下:　　 1)针对不确定单点故障的模拟电路容错设计:未知环境下模拟电路的故障是不确定的，某些故障会导致整体功能丧失（称为灾难性故障点）。为降低电路关键点个数和灾难故障率，提高电路对单点故障的容错性能，提出了一种新颖的两阶段演化设计方法，并从实际的故障中抽象得到不确定单点故障模型。此外，将电路功能演化设计和容错设计分开，有效的降低了演化设计过程中的仿真时间。实验结果证明:与标准巴特沃兹滤波器和GA演化设计的电路相比，该设计方法设计得到的电路个体具有更低的“灾难性故障点”比例。　　 2)基于异构子电路的模拟电路容错设计:单一电路的容错性能有限，而采用不同的冗余电路结构，能有效提高对不确定故障的容错性。据此，对基于多重冗余模块的模拟电路结构多样性设计进行研究。定量分析了电路演化设计过程中的结构收敛性问题，独立提出了基于不同长度空间拥挤因子和基于基因型相似度惩罚项的改进演化策略算法。对电路结构和参数分别进行优化，改善优化性能。随机实验结果表明:改进的演化策略算法，能够有效降低优化过程中过早收敛问题和对染色体较短个体收敛倾向问题，提高电路结构差异度。　　 3)基于粒子群算法的模拟电路多重冗余容错设计:为进一步提高模拟电路的结构多样性，采用了改进变长粒子群优化设计方法。提出了针对电路特殊染色体编码的粒子长度更新策略、结构位置向量投票更新策略和参数向量环投影更新策略。实验结果表明，该设计方法能够有效提高种群粒子间的结构相关基因型差异度。此外，随机容错实验结果表明:基于异构子电路的多重冗余模块能够有效降低“灾难”故障率，当电路中元件故障率提高时，相较于其他电路性能大幅衰减的情况，该模块表现出了较好的容错性能。　　 4)基于信号聚类分析的模拟电路容错设计方法:采用故障响应互补思想以提高不确定故障下电路整体容错性能，提出了模拟电路输出信号复平面演化聚类分析的方法。在该方法中，建立了模拟信号聚类分析模型，对模拟信号的相位和幅度分量分别进行演化聚类分析，并在此基础上以滤波器容错设计为例，给出了该演化聚类分析结果用于多重冗余模块的指导构建方案。容错实验统计结果表明，相比单一的输出信号幅度聚类分析方法，基于复平面信号聚类分析的容错设计方法能够有效提高电路的整体鲁棒性。　　 总之，本文针对不确定故障下的模拟电路容错设计问题，进行了相应的理论分析和探索性研究，提出了一些新颖的算法模型，改善提高了电路的容错性能，为实现模拟电路容错性设计自动化提供了新的角度和思路。