CN100446006C - 用于模拟分析的多种激励源自动产生***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于模拟分析的多种激励源自动产生***，该***包括一参数输入模块、一电脑主机、及一图形输出界面。其中，电脑主机包括一激励源产生模块，该激励源产生模块还包括：一信号产生子模块、一拓展应用子模块、一杂讯产生子模块及加法子模块。本发明还提供一种用于模拟分析的多种激励源自动产生方法。利用本发明所提供的用于模拟分析的多种激励源自动产生***及方法，可以自动产生不同激励源而无需人工输入，从而方便地输出所需的激励源。

Description

用于模拟分析的多种激励源自动产生***及方法
【技术领域】
本发明涉及一种激励源产生***及方法，特别涉及一种用于模拟分析的激励源产生***及方法。
【背景技术】
使用仿真软件(Hspice)进行信号完整性模拟分析时，除了需完整描述连接方式、元件外，还需要适当的描述信号的激励源。激励源是利用缓冲器来做为信号输出端，其所需的包含一连串代表0及1逻辑的电压及对应时间点的序列。
传统的产生激励源的办法是通过使用者一一输入一连串代表0及1逻辑的电压及对应时间点的序列，当信号长度较长时，输入的过程很缓慢并且很容易出现计算或者输入中的错误，更加不易将一些应用加入其中。
鉴于以上内容，有必要提供一种用于模拟分析的多种激励源自动产生***，该方法可以取代人工输入，自动且灵活地产生一连串代表0及1逻辑的电压及对应时间点的序列，从而可方便地输出所需的激励源。
【发明内容】
本发明的较佳实施例提供一种用于模拟分析的多种激励源自动产生***，该***包括一参数输入模块、一电脑主机及一图形输出界面。上述电脑主机用于产生模拟分析的激励源，其包括一激励源产生模块；参数输入模块用于输入参数，从而提供给激励源产生模块所需的信号源参数及控制参数；图形输出界面用于产生模拟分析的激励源时展示预览图示。上述激励源产生模块包括：一信号产生子模块，用于接收上述参数输入模块所提供的信号源参数产生一固定长度且由0和1组成的序列；一拓展应用子模块，用于接收上述参数输入模块所提供的控制参数，并将上述信号产生子模块所产生的序列做不同的拓展应用从而产生不同的用于模拟分析的激励源；一杂讯产生子模块，用于产生固定数量个标准差的高斯杂讯对信号宽度的影响值；及一加法子模块，用于将上述固定数量个标准差的高斯杂讯加总到产生的激励源的对应数位波型位置，从而得到符合需求的激励源。
其中，上述信号产生子模块其产生序列的方式是随机、伪随机二进位序列或重复的方式。且，上述拓展应用子模块包括：一8位/10位转码单元，用于接收上述参数输入模块所提供的控制参数，并将上述信号产生子模块产生的序列中长度为8的0和1组成的序列转码成长度为10的0和1组成的序列；一差动及解强信号产生单元，用于接收上述参数输入模块所提供的控制参数，并将上述信号产生子模块产生的序列反相处理，使得原序列及反向序列两者形成差动序列，并将差动序列末位提前形成解强序列；一展频时脉及信号宽度调变单元，用于接收上述参数输入模块所提供的控制参数，并在上述信号产生子模块产生的序列中，对应一个长度的0和1的序列产生对应的数位波型，将数位波型经快速傅立叶变换于图形输出界面展示预览图示。
本发明的另外一较佳实施例是提供一种用于模拟分析的多种激励源自动产生方法，该方法包括以下步骤：a.通过参数输入模块输入信号源参数及控制参数；b.根据输入的信号源参数产生长度为N，由0及1组成的序列；c.根据所需激励源的类别，判断是否需要拓展应用；d.若判断是，则根据输入的控制参数将上述长度为N，由0及1组成的序列做拓展应用从而产生不同的用于模拟分析的激励源；e.若步骤d判断为否，则判断是否产生及加入杂讯；f.若步骤e判断为是，则产生高斯杂讯对信号宽度的影响值及高斯杂讯加总到产生的激励源的对应数位波型位置得到符合需求的激励源；g.若步骤e判断为否则结束所有流程。
其中，上述步骤c所述拓展应用包括以下步骤：c1.判断是否进行8位/10位转码；c2.若判断为是，则根据输入的控制参数将上述信号产生子模块产生的序列中长度为8的0和1组成的序列转码成长度为10的0和1组成的序列；c3.若步骤c1判断为否，则判断是否产生差动及解强信号；c4.若步骤c3判断为是，则根据输入的控制参数将上述信号产生子模块产生的序列反相处理，使得原序列及反向序列两者形成差动序列，并将差动序列末位提前形成解强序列；c5.若步骤c3判断为否，则判断是否进行展频时脉及信号宽度调变；c6.若步骤c5判断为是，则根据输入的控制参数，于上述信号产生子模块产生的序列中，对应一个长度的0和1的序列产生对应的数位波型，渐进的周期性改变时间与电压值的关系从而产生经展频时脉及信号宽度调变的激励源；c7.若步骤c5判断为否，则结束整个拓展应用的流程。
利用本发明所提供的用于模拟分析的多种激励源自动产生***及方法，可以自动产生不同激励源而无需人工输入，从而方便并更加符合实际应用的输出所需的激励源。
【附图说明】
图1是本发明用于模拟分析的多种激励源自动产生***较佳实施例的***架构图。
图2是本发明较佳实施例的激励源产生模块的功能模块图。
图3是本发明较佳实施例的拓展应用子模块的功能模块图。
图4是本发明用于模拟分析的多种激励源自动产生方法较佳实施例的方法流程图。
图5是本发明较佳实施例的拓展应用实施流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，是本发明用于模拟分析的多种激励源自动产生***较佳实施例的***架构图。该***包括一参数输入模块10、一电脑主机20及一图形输出界面40。其中，电脑主机20用于产生模拟分析的激励源，其包括一激励源产生模块30；参数输入模块10用于输入参数，从而提供给激励源产生模块30所需的信号源参数及控制参数；图形输出界面40用于产生模拟分析的激励源时展示预览图示。其中激励源产生模块30用于自动产生不同激励源，具体所包含的功能模块参考图2所示。
如图2所示，是本发明较佳实施例的激励源产生模块的功能模块图。该激励源产生模块30包括：
一信号产生子模块301，用于接收上述参数输入模块10所提供的信号源参数，产生一固定长度为N由0和1组成的序列，其产生方式是随机、伪随机二进位序列或重复的方式。其中，通过随机的方式产生的长度为N的0及1的序列是无规则产生的；通过该伪随机二进位序列(PRBS，Pseudo Random Binary Sequence)方式产生的长度为N的序列，其临近的两位出现0或1的几率彼此独立不相关；通过重复方式产生的长度为N的0及1的序列是周期性产生的序列，比如序列10101010101或者110011001100等。
一拓展应用子模块302，用于接收上述参数输入模块10所提供的控制参数，并将上述信号产生子模块301所产生的序列做不同的拓展应用从而产生不同的用于模拟分析的激励源，其具体所包含的功能模块参考图3所示。
一杂讯产生子模块303，用于产生固定数量N个标准差的高斯杂讯对信号宽度的影响值。其给定一高斯分布的标准差(σ)，产生最大值为7倍标准差的随机数值(-7σ＜X＜7σ)N个，将此N个随机数值换算成对应时间值，从而得到N个标准差为σ的高斯杂讯对信号宽度的影响值。其中，信号宽度是指信号经历的时间(比如一个信号0110经历的时间)，杂讯是周遭环境影响(比如：温度，电磁干扰等)所造成的信号宽度的改变；影响值是一个时间的数值，比如，原先的信号宽度为10秒，高斯杂讯的影响值为-1秒，则加总的结果为9秒，即为受到高斯杂讯影响后的信号宽度。
一加法子模块304，用于将上述N个标准差的高斯杂讯加总到产生的激励源的对应数位波型位置，从而得到符合需求的激励源，即得到包含周遭环境影响的激励源，所述数位波型是给定一个0及1构成的序列及单个位元的时间宽度，该单个位元的时间宽度是指比如单个0或者1逻辑状态所持续的时间长度。
如图3所示，是本发明较佳实施例的拓展应用子模块的功能模块图。该拓展应用子模块302可包括：
一8位/10位转码单元3021，用于接收上述参数输入模块10所提供的控制参数，并将上述信号产生子模块301产生的总长度为N的序列中，长度为8的由0和1组成的序列转码成长度为10的由0和1组成的序列，从而产生经转码后的激励源。其中，所述长度为8的序列是从原长度为N的序列中切割为长度为8的片断，转换成长度为10的序列后，原长为N的序列长度变为1.25N，再从该1.25N长度的序列前端取出长度为N的序列做拓展应用，且该用于拓展应用的长度为N的序列中连续的0或连续的1的长度不会超过5。
一差动及解强信号产生单元3022，用于接收上述参数输入模块10所提供的控制参数，并将上述信号产生子模块301产生的长度为N由0和1组成的序列反相处理，使得原序列及反向序列两者形成差动序列，并将差动序列的序列末位提前形成解强序列。其中，所述反相处理是将序列中的逻辑电压0及1进行对换，比如序列1001反相处理即为0110；原长度为N的序列，其解强序列是末位提前得到的，比如10001末位提前得到11000，原长度为N的序列的反相序列，其解强序列同样是做一末位提前的动作，从而产生差动及解强的激励源。
一展频时脉及信号宽度调变单元3023，用于接收上述参数输入模块10所提供的控制参数，并在上述信号产生子模块301产生的长度为N的由0和1组成的序列中，对应一个长度的0和1的序列(比如序列01或者序列10)产生对应的数位波型，渐进的周期性改变时间与电压值的关系从而产生经展频时脉及信号宽度调变的激励源，并可将数位波型经快速傅立叶变换于图形输出界面50展示预览图示。其中，上述预览图示是其将上述数位波型依据参数输入模块10输入控制参数，渐进的周期性改变时间与电压值的关系后，经快速傅立叶变换(FFT，Fast Fourier Transform)得到的展频时脉的时脉预览图。
如图4所示，是本发明用于模拟分析的多种激励源自动产生方法较佳实施例的方法流程图。该方法包括以下步骤：通过参数输入模块10输入信号源参数及控制参数，其中信号源参数提供给信号产生子模块301，控制参数提供给拓展应用子模块302(步骤S41)；随机、伪随机或者重复产生长度为N由0及1组成的序列(步骤S42)；根据所需激励源的类别(比如所需激励源是否需要转码、是否需要调变信号宽度等)，判断是否需要拓展应用(步骤S43)；若判断为是，则产生不同的激励源，即经过不同拓展应用产生的激励源(步骤S44)；若步骤S43判断为不需要拓展应用或者执行完步骤S44，则根据周遭环境(比如温度、电磁干扰等)的影响，判断是否产生并加入杂讯(步骤S45)；若判断为是，则产生高斯杂讯对信号宽度的影响值及将高斯杂讯加总到产生的激励源的对应数位波型位置得到符合需求的激励源(步骤S46)；若步骤S45判断为否或者执行完步骤S46，则结束整个流程。
如图5所示，是本发明较佳实施例的拓展应用实施流程图。该拓展应用实施包括以下步骤：判断是否进行8位/10位转码(步骤S51)；若判断为是，则根据输入的控制参数将上述步骤S42产生的长度为N的由0及1组成的序列中，长度为8的序列转码成长度为10的序列(步骤S52)；若步骤S51判断为否或者执行完步骤S52，则判断是否产生差动及解强信号(步骤S53)；若判断为是，则根据输入的控制参数将上述信号产生子模块产生的长度为N由0和1组成的序列反相处理，使得原序列及反向序列两者形成差动序列，并将差动序列序列末位提前形成解强序列(步骤S54)；若步骤S53判断为否或者执行完步骤S54，则判断是否进行展频时脉及信号宽度调变(步骤S55)；若判断为是，则根据输入的控制参数，于上述信号产生子模块301产生的长度为N由0和1组成的序列中，对应一个长度的0和1的序列产生对应的数位波型，渐进的周期性改变时间与电压值的关系从而产生经展频时脉及信号宽度调变的激励源；其中上述数位波型经快速傅立叶变换后，可于图形输出界面展示预览图示(步骤S56)；若步骤S55判断为否或者执行完步骤S56，则结束拓展应用实施流程。

Claims (8)

1.一种用于模拟分析的多种激励源自动产生***，包括一参数输入模块及一电脑主机，所述电脑主机用于产生模拟分析的激励源，所述参数输入模块用于输入参数，从而提供产生激励源所需的信号源参数及控制参数，其特征在于，该电脑主机包括一激励源产生模块，该激励源产生模块包括：
一信号产生子模块，用于接收上述参数输入模块所提供的信号源参数，产生一固定长度且由0和1组成的序列；
一拓展应用子模块，该拓展应用子模块包括一差动及解强信号产生单元，用于接收上述参数输入模块所提供的控制参数，并将上述信号产生子模块产生的序列反相处理，使得原序列及反向序列两者形成差动序列，并将差动序列末位提前形成解强序列，从而产生差动及解强的激励源。
2.如权利要求1所述的用于模拟分析的多种激励源自动产生***，其特征在于，该***还包括一图形输出界面，用于产生模拟分析的激励源时展示预览图示。
3.如权利要求1所述的用于模拟分析的多种激励源自动产生***，其特征在于，所述激励源产生模块还包括：
一杂讯产生子模块，用于产生固定数量标准差的高斯杂讯对信号宽度的影响值；及
一加法子模块，用于将上述固定数量标准差的高斯杂讯加总到产生的激励源的对应数位波型位置，从而得到符合需求的激励源。
4.如权利要求1所述的一种用于模拟分析的多种激励源自动产生***，其特征在于，所述信号产生子模块其产生序列的方式是随机、伪随机二进位序列或重复的方式。
5.如权利要求1所述的用于模拟分析的多种激励源自动产生***，其特征在于，所述拓展应用子模块还包括一8位/10位转码单元，用于接收上述参数输入模块所提供的控制参数，并将上述信号产生子模块产生的序列中长度为8的0和1组成的序列转码成长度为10的0和1组成的序列。
6.如权利要求5所述用于模拟分析的多种激励源自动产生***，其特征在于，所述长度为10的0和1组成的序列中，连续的0或连续的1的长度不超过5。
7.如权利要求2所述的用于模拟分析的多种激励源自动产生***，其特征在于，所述拓展应用子模块还包括一展频时脉及信号宽度调变单元，用于接收上述参数输入模块所提供的控制参数，并在上述信号产生子模块产生的序列中，对应一个长度的0和1的序列产生对应的数位波型，渐进的周期性改变时间与电压值的关系从而产生经展频时脉及信号宽度调变的激励源，所述数位波型经快速傅立叶变换可于图形输出界面展示预览图示。
8.一种用于模拟分析的多种激励源自动产生方法，通过一参数输入模块及一电脑主机产生不同的激励源，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(a)通过参数输入模块输入信号源参数及控制参数；
(b)根据输入的信号源参数产生一固定长度且由0及1组成的序列；
(c)根据所需激励源的类别，判断是否需要拓展应用；
(d)若判断为是，则执行步骤(e)，若判断为否，则执行步骤(f)：
(e)根据输入的控制参数将上述序列做相应的拓展应用从而产生不同的用于模拟分析的激励源，所述拓展应用包括步骤：
(e1)判断是否进行8位/10位转码；
(e2)若判断为是，则执行步骤(e3)，若判断为否，则执行步骤(e4)：
(e3)根据输入的控制参数将上述序列中长度为8的0和1组成的序列转码成长度为10的0和1组成的序列；
(e4)判断是否产生差动及解强信号；
(e5)若判断为是，则执行步骤(e6)，若判断为否，则执行步骤(e7)；
(e6)根据输入的控制参数将上述序列反相处理，使得原序列及反向序列两者形成差动序列，并将差动序列末位提前形成解强序列；
(e7)判断是否进行展频时脉及信号宽度调变；
(e8)若判断为否，则结束拓展应用的流程，若判断为是，则根据输入的控制参数，于上述序列中，对应一个长度的0和1的序列产生对应的数位波型，渐进的周期性改变时间与电压值的关系从而产生经展频时脉及信号宽度调变的激励源；
(f)判断是否产生及加入杂讯；
(g)若判断结果为否，则结束流程，若判断结果为是，则产生高斯杂讯对信号宽度的影响值及将高斯杂讯加总到产生的激励源的对应数位波型位置得到符合需求的激励源。
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