CN1691020A

CN1691020A - 一种快速产生伪随机码激励源进行仿真的方法

Info

Publication number: CN1691020A
Application number: CN 200410036799
Authority: CN
Inventors: 厉进军
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-11-02

Abstract

本发明公开了一种快速产生伪随机码激励源进行仿真的方法，该方法为：确定伪随机序列的固定重复周期序列和伪随机码激励源的模型参数；利用所述模型参数描述所述伪随机序列中的每一位伪随机码激励源的波形，产生描述文件；当执行仿真时，由仿真程序直接调用所述描述文件，并用实际的模型参数值代替该描述文件中相应的模型参数产生伪随机码激励源信号；以及利用产生的伪随机码激励源信号激励系统进行仿真。

Description

一种快速产生伪随机码激励源进行仿真的方法

技术领域

本发明涉及电子和通信领域的仿真技术，尤其涉及一种快速产生伪随机码激励源进行仿真的方法。

背景技术

在通讯产品中，随着系统的工作频率越来越高和系统越来越复杂，通过板级仿真和系统级仿真来进行信号完整性分析的需求越来越迫切，一块印制电路板不经过板级仿真分析就拿去投板，然后再在调试中去发现问题的设计方法已无法适应市场发展的要求。

为了仿真系统开放业务时的系统信号质量，一般会用一个激励源信号激励系统进行不带业务的误码仿真，该激励源信号就是伪随机码激励源。伪随机码激励源有以下特点：

(1)伪随机序列是由移位寄存器产生的确定序列，以一定的周期稳定的重复。

(2)伪随机序列具有真随机序列的部分随机特性。

(3)序列中两种元素“0”和“1”的个数几乎相等(只差1个)，各在序列中约占1/2。

在建立伪随机码激励源仿真模型的方案中，现有的实现方案都采用了移位寄存器的方法建立伪随机码激励源仿真模型。其方法如下：

方法一、采用HSPICE(一种集成电路高速仿真软件)实现移位寄存器，同时用非HSPICE软件处理，来建立伪随机码激励源仿真模型的方案。其实现过程如图1所示：

由HSPICE搭建移位寄存器仿真电路；运行HSPICE仿真输出移位序列；用非HSPICE软件对移位序列进行处理；运行产生被HSPICE接受的仿真模型；HSPICE调用模型进行仿真。

这种方法存在以下缺点：

1、由于需要多步处理和多种软件综合才能产生伪随机码激励源仿真模型，因而其速度较慢。

2、不能直接在HSPICE中产生伪随机码激励源仿真模型，而必须借助非HSPICE软件对HSPICE移位寄存器产生的结果进行处理后方可使用，因而成本较高。

3、产生和调用仿真模型不能同时进行。

方法二、采用非HSPICE软件实现移位寄存器，同时处理产生HSPICE伪随机码激励源仿真模型。其实现过程如图2所示：

由非HSPICE软件实现移位寄存器；运行非HSPICE软件输出移位序列；产生被HSPICE识别的伪随机码激励源模型；HSPICE调用伪随机码激励源模型进行仿真组成。

该种方法存在以下缺点：

1、必须运行非HSPICE软件才能产生伪随机码激励源模型，因而速度慢。

2、产生和调用仿真模型不能同时进行。

3、需用非HSPICE软件处理完成，导致成本高。

发明内容

本发明提供一种快速产生伪随机码激励源进行仿真的方法，以解决现有的仿真过程中因需要使用多种软件而存在速度慢和成本高的问题。

为解决上述问题，本发明提供下述技术方案：

一种快速产生伪随机码激励源进行仿真的方法，该方法为：

确定伪随机序列的固定重复周期序列和伪随机码激励源的模型参数；

利用所述模型参数描述所述伪随机序列中的每一位伪随机码激励源的波形，产生描述文件；

由仿真程序直接调用所述描述文件，并用实际的模型参数值代替该描述文件中相应的模型参数产生伪随机码激励源信号；以及

利用产生的伪随机码激励源信号激励系统进行仿真。

其中：

所述伪随机码激励源的模型参数包括：伪随机序列的每比特位持续时间bit、上升沿时间tr、下降沿时间tf、低电平电压vl和高电平电压vh。

根据时间和电压的二维坐标关系，以及每一位伪随机码激励源在伪随机序列中的位置，利用模型参数表示的时间坐标点和电压坐标点相连的分段线段来描述伪随机码激励源的波形。

本发明具有以下有益效果：

1、只要设置相应模型参数，即可迅速产生并调用伪随机仿真激励源仿真模型进行仿真，因而速度快。

2、本发明直接在HSPICE中产生并调用伪随机码激励源模型，无需其它软件工具，因此成本较低。

附图说明

图1为现有技术一的仿真流程图；

图2为现有技术二的仿真流程图；

图3为本发明的仿真流程图；

图4为本发明的伪随机码激励源模型相关参数示意图。

具体实施方式

本发明采用伪随机码一定周期稳定重复的特性和集成电路高速仿真软件HSPICE直接带参数化的特点来实现。

参阅图3所示，本发明的主要处理过程如下：

1、确定伪随机序列的固定重复周期序列。

由于伪随机序列是具有周期性稳定重复，可以确定序列中两种元素“0”(即低电平)和“1”(即高电平)的排列顺序。具体的第n位是“0”(即低电平电压)或“1”(即高电平电压)都是固定的。如对于具体的(1+x3+x7)PRBS伪随机码来说，其周期固定重复序列为：1011001010110101111101111000011000100010100110011110101010001111111001000000101100000111010000100111000110100100101110110111001。具体的第n位是“0”(即低电平电压)或“1”都是固定的。

2、设定伪随机码激励源模型参数。

利用HSPICE电路可以参数化的特点，根据伪随机序列激励源模型的需求，提出伪随机码激励源仿真模型的相关参数。各相关参数如图4所示，这些参数包括：

(1)伪随机序列的每比特位时间tbit；

(2)上升沿时间tr，即从“0”(低电平)到“1”(高电平)的转换时间；

(3)下降沿时间tf，即从“1”(高电平)到“0”(低电平)的转换时间；

(4)“0”(低电平)电压vl；

(5)“1”(高电平)电压vh。

设定了上述参数后，伪随机码激励源仿真模型的接口模型可以定义为：

.subckt prbs Dataout tbit＝1000ps tr＝100ps tf＝100ps vh＝1v vl＝0v

其中的参数tbit＝1000ps tr＝100ps tf＝100ps vh＝1v vl＝0v为默认值，可根据实际值需要进行相应的修改。

3、利用所述模型参数描述所述伪随机序列中的每一位伪随机码激励源的波形，产生伪随机码激励源仿真模型的描述文件。

参阅图4所示，对于伪随机序列中的任意一位的激励源波形可以由(时间、电压)坐标点相连的分段曲线组成。根据两个相连比特位不同情况分别进行处理：

(1)如果从第(n-1)位的“0”(低电平)转换到第n位的“1”高电平时，激励源可以用时间与电压坐标点[(n-1)*tbit，vl]、[(n-1)*tbit+tr，vh]、[n*tbit，vh]相连来表示。

(2)如果从第(n-1)位的“1”(高电平)转换到第n位的“0”(低电平)时，激励源可以用时间与电压坐标点[(n-1)*tbit，vh]、[(n-1)*tbit+tf，vl]、[n*tbit，vl]相连来表示。

(3)如果第(n-1)位和第n位都是“0”(低电平)时，激励源可以用时间与电压坐标点[(n-1)*tbit，vl]、[n*tbit，vl]相连来表示。

(4)如果第(n-1)位和第n位都是“1”高电平时，激励源可以用时间与电压坐标点[(n-1)*tbit，vh]、[n*tbit，vh]相连来表示。

对于伪随机序列中的固定重复序列都通过以上(1)到(4)的方法来表示。

对于伪随机序列的周期性重复可在HSPICE使用脉冲函数带R参数完成。

由此，带有参数的整个伪随机序列激励源仿真模型电路就实现了。

4、HSPICE直接调用描述文件，并用实际的模型参数值代替该描述文件中相应的模型参数产生伪随机码激励源信号进行仿真。

如果要仿真每位比特时间tbit是10000ps、波形上升沿时间tr是150ps、下降沿时间是200ps、高电平电压vh是3V、低电平电压是1V的具体伪随码激励源仿真模型，只需要直接在HSPICE中使用X_prbs Dataout prbs tbit＝10000pstr＝150ps tf＝200ps vh＝3V vl＝0V，HSPICE调用描述文件并用实际值代替参数，并根据伪随机码激励源仿真模型产生相应的伪随机码激励源信号，通过该信号激励系统进行仿真。

在实际的激励源模型模型应用中，只要做一次第1-3的步骤，就可以适应在不同tbit、tr、tf、vh和vl参数下的各种实际应用。也就是说，不用再重新做第1-3的步骤，HSPICE可以直接产生并调用在不同的tbit、tr、tf、vh和vl参数下的伪随机码激励源仿真模型。

Claims

1、一种快速产生伪随机码激励源进行仿真的方法，其特征在于该方法为：

利用所述模型参数描述所述伪随机序列中的每一位伪随机码激励源的波形，产生伪随机码激励源仿真模型的描述文件；

利用产生的伪随机码激励源信号激励系统进行仿真。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述伪随机码激励源的模型参数包括：伪随机序列的每比特位持续时间bit、上升沿时间tr、下降沿时间tf、低电平电压vl和高电平电压vh。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据时间和电压的二维坐标关系，以及每一位伪随机码激励源在伪随机序列中的位置，利用模型参数表示的时间坐标点和电压坐标点相连的分段线段来描述伪随机码激励源的波形。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于：

如果所述伪随机序列中从第n-1位的“0”转换到第n位的“1”时，用时间与电压坐标点[(n-1)*tbit，vl]、[(n-1)*tbit+tr，vh]、[n*tbit，vh]相连来描述第n位的激励源波形；

如果所述伪随机序列中从第n-1位的“1”转换到第n位的“0”时，用时间与电压坐标点[(n-1)*tbit，vh]、[(n-1)*tbit+tf，vl][n*tbit，vl]相连来描述第n位的激励源波形；

如果所述伪随机序列中第n-1位和第n位都是“0”时，用时间与电压坐标点[(n-1)*tbit，vl]、[n*tbit，vl]相连描述第n位的激励源波形。

如果所述伪随机序列中第n-1位和第n位都是“1”时，用时间与电压坐标点[(n-1)*tbit，vh]、[n*tbit，vh]相连来描述第n位的激励源波形。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际的模型参数值可以通过手工输入或采用默认值。