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资料简介

毕业论文-毫米波电路的无源建模方法,共113页,36520字,附外文翻译
中文摘要
本文提出了一种毫米波电路的无源建模方法。毫米波电路的无源建模是十分
重要的。这是因为模型的无源性决定着使用该模型的电路仿真是否收敛;模型的
精度决定着电路仿真的精度。当前,毫米波电路的无源建模已成为困扰毫米波电
路设计的主要瓶颈之一。对于毫米波电路的无源建模,有代表性的两种方法基于
凸优化的无源建模方法和基于 Hamiltonian 矩阵特征根扰动的无源性修正方法都
不适用于实际电路。本文提出了一种新的毫米波电路无源建模框架,该框架由“建
立精确模型”、“简易的无源性修正”与“提高模型的精度”三个部分组成。对于
“建立精确模型”,本文利用向量拟合方法建立系统模型,并给出模型阶数和拟
合参数选定的方法;对于“简易的无源性修正”,本文提出了基于 D 矩阵扰动的
无源性修正方法 D-fixed 和基于局部补偿的无源性修正方法 Local Compensation,
这两种无源性修正方法可以在很短时间内有效地增强原系统的无源性;对于“提
高模型的精度”,本文提出了带有无源性约束的直接优化算法 DOCP 和基于可行
域变换的无约束优化算法 UDAO,这两种方法可以使模型的精度大为提高。本文
提出的方法可以保证无源性,建模精度很高,算法复杂度与模型阶次可以接受,
在无源性保证、模型精度、算法运行时间与复杂度、模型阶次等四方面作了很好
的折衷,可以有效地解决毫米波电路的无源建模问题,可以应用于实际的毫米波
电路设计。
关键词:毫米波电路的无源建模;D-fixed;Local Compensation;DOCP;UDAO

目录
第 1 章 引 言 ..1
1.1 研究背景 .1
1.1.1 集成电路的发展与毫米波电路的兴起 ..1
1.1.2 毫米波电路无源建模的必要性 ...3
1.2 研究现状 .5
1.3 研究内容 .7
1.4 本章小结 .8
第 2 章 无源建模的数学基础 .10
2.1 无源建模的基本概念 .10
2.1.1 无源建模的数学描述 .10
2.1.2 无源性的数学定义及其推导 11
2.2 向量拟合建模方法 ....15
2.2.1 向量拟合的基本原理 .15
2.2.2 向量拟合的算法性能与复杂度分析 ....19
2.2.3 模型阶数与拟合参数的选定 21
2.3 基于 Hamiltonian 矩阵的无源性代数判据 ....24
2.4 基于 EHP 的无源性代数判据及其快速算法 ..26
2.4.1 基于 EHP 的无源性代数判据 26
2.4.2 EHP 的广义特征根的快速算法 ..28
2.4 本章小结 ....33
第 3 章 简易的无源性修正方法 ..34
3.1 基于 D 矩阵扰动的无源性修正方法 D-fixed 34
3.2 基于局部补偿的无源性修正方法 Local Compensation 36
3.2.1 局部补偿的基本原理 .36
3.2.2 算法收敛性证明 ...41
3.2.3 渐进无源性的相关问题 ..44
3.2.4 算法性能 49
3.3 本章小结 ....51
第 4 章 提高模型精度的优化算法 ...52
4.1 带有无源性约束的直接优化算法 DOCP .52
4.1.1 DOCP 的基本原理 .52
4.1.2 DOCP 的 Jacobian 矩阵的推导 ..54
4.1.3 DOCP 的算法性能与复杂度分析 ....56
4.2 基于可行域变换的无约束优化算法 UDAO ..62
4.2.1 UDAO 的基本原理 .62
4.2.2 谱分解的计算数值稳定性问题 .65
4.2.3 UDAO 的算法性能与复杂度分析 ...68
4.3 本章小结 ....73
第 5 章 无源建模的整体框架与算法性能 ..74
5.1 方案比较与无源建模的整体框架 ..74
5.2 无源建模的算法性能 .75
5.3 本章小结 ....80
第 6 章 结论 ..81
插图索引 ....82
表格索引 ....84
参考文献 ....85
致 谢 87
声 明 89
附录 A 外文资料的书面翻译 ...91
在学期间参加课题的研究成果 ...1

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