ミックスドシグナル システム

ミックスドシグナルの解析

最高レベルで抽象化すると、MATLAB を使用して基本的なシステム アーキテクチャを解析できます。たとえば、2 次シグマデルタ変調器と 3 次シグマデルタ変調器の優劣や、最適な PLL のタイプ、ボード線図から読み取れるシステムの安定性、などを解析できます。

MATLAB と Simulink の解析ツールを使用して設計空間を探索し、最適な設計の起点を見つけます。たとえば、Mixed-Signal Blockset では、MATLAB の機能を使用して、PLL の閉ループおよび開ループの静的解析を実行し、ループフィルターを迅速に設計します。

MATLAB は、スプレッドシートや C/C++ 言語などの従来のプログラミング言語に優る解析機能と可視化機能を備えています。ただし、既存の投資を放棄する必要はありません。MATLAB は Microsoft^® Excel^® および C/C++ 言語に対応しています。

ミックスドシグナルの検証

システムレベルモデルは、設計フローの次の段階に関連付けられている必要があります。MATLAB モデルと Simulink モデルを SPICE モデル、HDL コード、ハードウェア向けのテストハーネスとして使用するには、さまざまな方法があります。

コシミュレーションは異なるツール間のランタイムリンクです。シミュレーションのタイムステップごとに、ツール間でデータが交換されるため、それらを一緒に実行してモデルをシミュレーションできます。アナログドメインでは、Cadence^® Virtuoso^® AMS Designer が Simulink へのコシミュレーション リンクを提供します。デジタルドメインでは、HDL Verifier™ が、ループテスト用のサードパーティ HDL シミュレーターおよび FPGA ボードへのリンクを提供します。

回帰テストや機能検証環境での再利用のために、DPI-C インターフェイスを活用して、MATLAB アルゴリズムと Simulink モデルを SystemVerilog モジュールとしてエクスポートできます。

MATLAB を使用して IC シミュレーション結果を解析し、データをより効果的に可視化し、最適化、機械学習、ディープラーニングの手法を使用して動作モデルをさらに調整できます。

ミックスドシグナル検証の最終段階は、デバイステストです。この段階では、MATLAB と Simulink は様々なテスト機器と統合され、モデルを介してテストベクトルを作成するテストシステムを構築し、テスト機器を制御して、結果を解析できます。

データコンバーター (ADC/DAC)

アナログ デジタル コンバーター (ADC) の設計と検証においては、連続時間信号と離散時間信号を迅速にシミュレーションできる能力が重要です。Simulink では、同じ環境のアナログハードウェアとデジタルハードウェアでモデル化を実行できるため、SPICE ツールで必要となるわずかな時間で ADC を設計できます。

Simulink を使用すると素早く ADC を設計できるため、エンジニアはより迅速にパラメータースイープを行い、より短い時間で詳細な検証を実行できます。Mixed-Signal Blockset のテストベンチを使用すると、積分非直線性、微分非直線性、ノイズ性能を迅速に評価できます。

RF パワーアンプのデジタル プリディストーション (DPD)

デジタル プリディストーションは理論的には単純ですが、実践には困難を伴います。MATLAB は、RF パワーアンプ (PA) がもたらす影響を詳しく理解しながら、テスト機器の制御、複雑なデータの解析、DSP または FPGA 用のアルゴリズムの構築を行うための、統一された環境を提供します。

MATLAB では、変更済みの Volterra 級数に基づいて、メモリや非線形性を含む PA モデルを簡単に構築し、RF Blockset™ の Circuit Envelope を使用してシミュレーションできます。独自の DPD アルゴリズムを使用して、閉ループで RF PA をシミュレーションすることで、ラボテストに移る前に、タイミング、量子化、追加的な RF 効果を予測できます。