用基于測(cè)量的行為模式提高系統(tǒng)模擬的準(zhǔn)確性

隨著通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，制造商面臨的主要挑戰(zhàn)是如何設(shè)計(jì)智能、安全和節(jié)能的系統(tǒng)。這就需要頻繁地引入新技術(shù)來滿足這些要求。新的5G標(biāo)準(zhǔn)已到來，隨著有源天線系統(tǒng)(AAS)的發(fā)展，給基站的結(jié)構(gòu)帶來了根本性的變化。

為了理解這些新的通信系統(tǒng)的復(fù)雜性，圖1顯示了一個(gè)抽象的系統(tǒng)高層，其中問題被分解成三個(gè)部分：

·由許多輻射單元組成的天線

·射頻前端由各種模擬功能組成，如(功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、混頻器、濾波器和移相器)。

·管理信號(hào)處理的數(shù)字模塊(DSP)、波束賦形控制算法和射頻電路的非線性補(bǔ)償。

這個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解需要幾個(gè)不同專業(yè)團(tuán)隊(duì)(例如研發(fā)或生產(chǎn))在設(shè)計(jì)時(shí)間不同步的情況協(xié)作。如果這些團(tuán)隊(duì)之間存在依賴關(guān)系，控制整個(gè)項(xiàng)目的成本可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。例如，委托給DSP團(tuán)隊(duì)的PA線性化系統(tǒng)的尺寸和調(diào)整只有在電路團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)PA時(shí)才能進(jìn)行。因此，這些需要對(duì)某些元件進(jìn)行原型設(shè)計(jì)的級(jí)聯(lián)任務(wù)導(dǎo)致了很長(zhǎng)的上市時(shí)間。

如果由于團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)調(diào)不力，整個(gè)系統(tǒng)沒有達(dá)到目標(biāo)規(guī)格，那么在演示系統(tǒng)制造完成后，可能需要進(jìn)行非常昂貴和耗時(shí)的測(cè)試和調(diào)整。這個(gè)開發(fā)和生產(chǎn)的周期見圖2。

自上而下的設(shè)計(jì)流程

在圖2中，系統(tǒng)的"自上而下"的設(shè)計(jì)流程包括將系統(tǒng)的整體規(guī)格分解為子規(guī)格。然后，系統(tǒng)架構(gòu)師的工作包括定義每個(gè)電路的子規(guī)格，通過平衡每個(gè)模塊的約束條件來構(gòu)成整體解決方案，并優(yōu)化整個(gè)鏈路的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本。

鏈路上某一元件的目標(biāo)規(guī)格越是嚴(yán)格，該電路的成本就越重要。系統(tǒng)架構(gòu)師需指出哪些具體的電路必須開發(fā)，哪些現(xiàn)成的電路必須集成。

每個(gè)電路的尺寸是非常重要的。每個(gè)電路的理論模型可以用來預(yù)先估計(jì)整體性能。因此，通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化需要模擬工具來評(píng)估和驗(yàn)證整體性能，或多或少的理論模型表明每個(gè)元件的增益、噪聲系數(shù)或甚至線性標(biāo)準(zhǔn)(圖3)。

一旦構(gòu)成系統(tǒng)的每個(gè)電路都被使用，生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)就有不同的選擇。歷史上的方法是進(jìn)行第一次系統(tǒng)組裝，看看是否符合目標(biāo)規(guī)格。根據(jù)鏈路所處理的信號(hào)的復(fù)雜程度，優(yōu)化和工程階段是必要。

審核編輯：湯梓紅