Dall'automazione della progettazione elettronica (EDA) alla realizzazione hardware

Collegare i sistemi di simulazione EDA con i test fisici sui prototipi hardware per ottenere un flusso di lavoro facile e diretto che faciliti la riuscita dei progetti al primo colpo.

Software Cadence® VSS con plug-in software R&S®VSESIM-VSS.
Software Cadence® VSS con plug-in software R&S®VSESIM-VSS.
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Attività da eseguire

Quando si progetta un complesso frontend RF di ultima generazione o un intero sistema dedicato a un'applicazione 5G, oppure un collegamento satellitare a banda larga, si parte solitamente da una simulazione utilizzando uno strumento software di automazione della progettazione elettronica (EDA). Ovviamente, ci si sforza di ridurre al minimo il numero di iterazioni in fase di progettazione, puntando a un progetto che si riveli corretto al primo colpo.

È utile utilizzare segnali realistici in base all'applicazione che si sta sviluppando già durante la fase simulazione, in quanto le più recenti tecnologie sono sempre più complesse e richiedono l'utilizzo di larghezze di banda sempre più ampie. La situazione ideale si ottiene quando si possono controllare le prestazioni a livello di sistema durante la simulazione utilizzando indicatori prestazionali chiave (KPI), come l'ampiezza del vettore di errore (EVM), al fine di ottenere velocità di trasmissioni dati elevate nell'applicazione reale utilizzando i segnali previsti.

In precedenza, era vostro compito collegare i risultati ottenuti con lo strumento EDA a successive misure reali effettuate sui prototipi hardware, utilizzando segnali reali e forme d'onda standard conformi, ad esempio per 5G e Wi-Fi, o schemi di modulazione digitale a banda larga definiti dall'utente per i collegamenti satellitari.

Soluzione

Nella soluzione qui presentata colleghiamo il mondo simulato a quello reale. Strumenti di progettazione come il software di progettazione di sistemi radar e di comunicazione Cadence® AWR® Visual System Simulator™ (VSS) vengono utilizzati per pianificare e progettare sistemi RF. Nel processo di realizzazione delle caratteristiche definite del sistema target, il software Cadence VSS permette di esaminare le prestazioni richieste dei blocchi funzionali e dei sottomoduli, come gli stadi dell'amplificatore di potenza, i filtri e l'adattamento dell'antenna.

Combinando il software Cadence VSS con le capacità di generazione del segnale del software di simulazione R&S®WinIQSIM2 e con le capacità di analisi del software analizzatore di segnali R&S®VSE è possibile collegare direttamente i risultati della simulazione del progetto con le misure ottenute con i successivi test sull'hardware. Il software Cadence VSS fornisce l'accesso a tutti i sistemi digitali rilevanti, dal 5G alle ultime varianti Wi-Fi e UWB, offrendo un notevole aumento dell'efficienza. Inoltre, esattamente gli stessi algoritmi vengono utilizzati nella simulazione e nelle misure hardware reali, permettendo un confronto diretto dei risultati simulati e di quelli reali.

Flusso di integrazione del software utilizzando il programma Cadence VSS con R&S®WinIQSIM2 e R&S®VSE.
Flusso di integrazione del software utilizzando il programma Cadence VSS con R&S®WinIQSIM2 e R&S®VSE.
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Applicazione

R&S®VSESIM-VSS offre il collegamento con il mondo EDA. Collega tutti gli standard e i moduli richiesti di R&S®WinIQSIM2 e R&S®VSE con il software Cadence VSS. R&S®VSESIM-VSS comprende un plug-in per questo software. R&S®WinIQSIM2 e R&S®VSE sono rappresentati da due blocchi funzione nell'ambiente EDA che servono come fonte di dati (source) e consumatore di dati (sink). Nel software Cadence VSS, i blocchi funzione agiscono come interfacce per il software di Rohde & Schwarz, fungendo da ponte tra gli strumenti software.

Oltre alla generazione e all'analisi di segnali conformi agli standard e definiti dall'utente, R&S®VSESIM-VSS offre tecniche di predistorsione digitale (DPD). Tale funzione rende possibile la previsione, già durante la simulazione, delle prestazioni di dispositivi non lineari, come gli amplificatori di potenza con linearizzazione attiva. Le funzioni (opzionali) per la caratterizzazione dell'amplificatore R&S®FSx-K18 per gli analizzatori di segnale di Rohde & Schwarz sono ora disponibili nell'ambiente EDA. La DPD diretta può essere utilizzata per prevedere in che modo le prestazioni di un amplificatore RF possono essere migliorate applicando una linearizzazione sofisticata.

Sulla base del segnale linearizzato è possibile derivare un modello polinomiale di memoria in R&S®VSE con complessità definita dall'utente in profondità di memoria e ordine polinomiale. Questo modello può essere utilizzato per la successiva implementazione in tempo reale sul sistema di destinazione.

Il software Cadence VSS è stato pensato per la progettazione a livello di sistema su varie scale. Alcune implementazioni hardware possono essere disponibili prima di altre. Per il test delle prestazioni del livello del sistema utilizzate il blocco R&S®VSE come sink nel software Cadence VSS al fine di catturare il segnale in qualsiasi punto della catena del segnale. Trasferendo la forma d'onda estratta a un generatore di segnali vettoriali, come lo strumento R&S®SMW200A, si ottiene un vero segnale RF da utilizzare nella vostra implementazione hardware già disponibile.

Collegamento al mondo Cadence

Una volta collegati al mondo Cadence, gli strumenti Rohde & Schwarz possono anche essere utilizzati insieme ad altri prodotti Cadence collegati, come il software di progettazione di circuiti Cadence Microwave Office® o la soluzione di progettazione di moduli RFIC e RF Cadence Virtuoso®, permettendo l'uso di segnali standard conformi in più strumenti Cadence.

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