Die Verknüpfung von EDA-Designsimulation und Hardwaretests führt zu einem einfachen, unkomplizierten Prozessfluss und zu Designentwürfen, mit denen Tests auf Anhieb bestanden werden.
Cadence® VSS-Software mit Software-Plugin R&S®VSESIM-VSS.
Beim Design eines modernen, komplexen HF-Frontends oder eines kompletten HF-Systems für eine 5G-Applikation oder eine Breitband-Satellitenverbindung beginnt man in der Regel mit der Simulation unter Verwendung eines Tools für Electronic Design Automation (EDA). Es liegt auf der Hand, dass man danach strebt, die Anzahl an Designiterationen zu minimieren und einen Entwurf zu entwickeln, mit dem die Tests auf Anhieb bestanden werden.
Dabei ist es hilfreich, bereits während der Simulation realistische Zielapplikations-Signale zu verwenden, da die neuesten Technologien komplexer sind und größere Bandbreiten unterstützen. Idealerweise kann man die resultierende Performance auf Systemebene während der Simulation mithilfe von Leistungskennzahlen (KPI) wie dem Fehlervektorbetrag (EVM) prüfen, um mit den projektierten Signalen einen hohen Datendurchsatz in der realen Applikation zu ermöglichen.
Früher gehörte es zu Ihren Aufgaben, die mit dem EDA-Werkzeug erzielten Ergebnisse mit späteren realen Messungen an der Hardware zu verbinden. Dabei kamen wirklichkeitsgetreue Signale, standardkonforme Wellenformen, z. B. für 5G und Wi-Fi, bzw. benutzerdefinierte, digitale Breitband-Modulationsverfahren für Satellitenverbindungen zum Einsatz.
In der hier gezeigten Lösung verknüpfen wir die simulierte mit der realen Welt. Design-Werkzeuge wie der Cadence® AWR® Visual System Simulator™ (VSS), eine Software zum Design von Kommunikations- und Radarsystemen, werden für die Planung und Entwicklung von HF-Systemen verwendet. Während man mit der Definition der Eigenschaften des Zielsystems beschäftigt ist, ermöglicht die Cadence-VSS-Software einen Einblick in die erforderliche Performance von Funktionsblöcken und Submodulen wie Leistungsverstärkerstufen, Filter und Antennenanpassung.
Kombiniert man die Cadence-VSS-Software mit den Funktionen zur Signalerzeugung der R&S®WinIQSIM2 Simulationssoftware und den Analysefähigkeiten der R&S®VSE Vector Signal Explorer Software, so wird es möglich, die Designsimulation mit den anschließenden Hardwaretests direkt zu verknüpfen. Die Cadence-VSS-Software gewährt Zugriff auf alle relevanten digitalen Systeme von 5G bis zu den neuesten Wi-Fi-Varianten und UBB und bietet somit eine beachtliche Steigerung der Effizienz. Darüber hinaus werden bei der Simulation und bei den realen Hardwaremessungen dieselben Algorithmen verwendet, sodass man die simulierten und realen Ergebnisse direkt vergleichen kann.
Softwareintegrationsfluss mit Cadence-VSS-Software in Kombination mit R&S®WinIQSIM2 und R&S®VSE.
R&S®VSESIM-VSS ermöglicht die Verknüpfung mit der EDA-Welt. Sie verbindet all die erforderlichen Standards und Module von R&S®WinIQSIM2 und R&S®VSE mit der Cadence-VSS-Software. R&S®VSESIM-VSS beinhaltet ein Plugin für diese Software. R&S®WinIQSIM2 und R&S®VSE werden durch zwei Funktionsblöcke in der EDA-Umgebung repräsentiert, die als Datenquelle und Datensenke dienen. In der Cadence-VSS-Software agieren die Funktionsblöcke als Schnittstellen zur Rohde & Schwarz-Software und bilden die Brücke zwischen den Softwarewerkzeugen.
Zusätzlich zur standardkonformen und benutzerdefinierten Signalerzeugung und -analyse bietet R&S®VSESIM-VSS Verfahren zur digitalen Vorverzerrung (DPD). Somit wird es bereits während der Simulation möglich, die Leistungsfähigkeit von nichtlinearen Geräten wie Leistungsverstärkern mit aktiver Linearisierung vorherzusagen. Die optionalen Werkzeuge R&S®FSx-K18 zur Verstärkercharakterisierung für Signalanalysatoren von Rohde & Schwarz stehen nun in der EDA-Umgebung zur Verfügung. Mit direkter DPD lässt sich vorhersagen, wie die Performance eines HF-Verstärkers durch ausgeklügelte Linearisierungstechniken verbessert werden kann.
Auf Basis des linearisierten Signals können Sie ein Speicherpolynom-Modell in R&S®VSE mit benutzerdefinierter Komplexität in Bezug auf Speichertiefe und Polynomgrad ableiten. Dieses Modell lässt sich für die nachfolgende Echtzeitimplementierung auf dem Zielsystem nutzen.
Die Cadence-VSS-Software wurde für das Design auf Systemebene entwickelt, wobei unterschiedliche Größenordnungen abgedeckt werden. Manche Hardwareimplementierungen sind möglicherweise früher als andere verfügbar. Für Performance-Tests auf Systemebene nutzen Sie den R&S®VSE-Block als Senke in der Cadence-VSS-Software, um das Signal an einer beliebigen Stelle in der Signalkette zu erfassen. Mit dem Transfer der extrahierten Wellenform auf einen Vektorsignalgenerator wie den R&S®SMW200A erhalten Sie ein reales HF-Signal, das Sie in Ihrer bereits verfügbaren Hardwareimplementierung nutzen können.
Verbindung zur Cadence-Welt
Nach der Verknüpfung mit der Cadence-Welt können die Werkzeuge von Rohde & Schwarz auch in Kombination mit anderen Cadence-Produkten wie der Software für Schaltungsentwicklung Cadence Microwave Office® oder der Design-Lösung für HF-IC- und HF-Module Cadence Virtuoso® RFIC verwendet werden, um standardkonforme Signale in mehreren Cadence-Tools nutzen zu können.
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