一种电路仿真优化方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术适用于计算机技术领域，提供了一种电路仿真优化方法、装置、计算机设备及存储介质，电路仿真优化方法包括：获取设计电路的初始设计参数，并根据电路的初始设计参数计算初始S参数值；根据初始S参数值和预设的S参数阈值判断设计电路是否满足设计要求；当设计电路不满足设计要求，计算S参数对应的目标函数在初始设计参数处的导数；根据导数在初始设计参数的预设区间内搜索S参数对应的目标函数的极小值点。本方案在设计电路不满足设计要求时，通过计算S参数对应的目标函数在初始设计参数处的导数，可以根据所述导数确定目标函数的梯度方向，进而沿梯度下降方向搜索极小值点，确定优化设计，保障设计电路的仿真优化效果，且提高优化效率。提高优化效率。提高优化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电路仿真优化方法、装置、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术属于计算机
，尤其涉及一种电路仿真优化方法、装置、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着科技的进步以及电子产品设计生产技术水平的提高，设计师在完成电路设计后一般会需要对电路进行仿真来确定设计电路的性能，然后根据仿真结果对电路进行优化设计。在电路仿真中，一般用S参数的值来反应设计电路的性能(例如，回波损耗等)。S参数，也就是散射参数，是建立在入射微波与反射微波关系基础上的网络参数。S参数对于电路设计非常有用，因为可以利用入射波与反射波的比率来计算诸如输入阻抗、频率响应和隔离等指标。一般电路设计后的仿真优化问题可以看作是S参数对应的目标函数的极小值点的搜索问题。
[0003]目前，在电路的仿真优化中，对S参数对应的目标函数的极小值点的搜索精确定度低，对设计电路的仿真优化效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种电路仿真优化方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在解决目前，在电路的仿真优化中，对S参数对应的目标函数的极小值点的搜索精确定度低，对设计电路的仿真优化效果差的技术问题。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的，所述电路仿真优化方法包括：
[0006]获取设计电路的初始设计参数，并根据电路的初始设计参数计算初始S参数值；
[0007]根据所述初始S参数值和预设的S参数阈值判断所述设计电路是否满足设计要求；
[0008]当所述设计电路不满足设计要求，计算S参数对应的目标函数在所述初始设计参数处的导数；
[0009]根据所述导数在所述初始设计参数的预设区间内搜索S参数对应的目标函数的极小值点。
[0010]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种电路仿真优化装置，所述电路仿真优化装置包括：
[0011]初始S参数值计算模块，用于获取设计电路的初始设计参数，并根据电路的初始设计参数计算初始S参数值；
[0012]判断模块，用于根据所述初始S参数值和预设的S参数阈值判断所述设计电路是否满足设计要求；
[0013]导数计算模块，用于当所述设计电路不满足设计要求，计算S参数对应的目标函数在所述初始设计参数处的导数；
[0014]极小值点搜索模块，用于根据所述导数在所述初始设计参数的预设区间内搜索S参数对应的目标函数的极小值点。
[0015]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述电路仿真优化方法的步骤。
[0016]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述电路仿真优化方法的步骤。
[0017]本专利技术实施例提供的一种电路仿真优化方法，通过先计算设计电路的初始S参数，可以根据设计电路的初始S参数判断设计电路的初始设计参数是否满足设计要求，只有当初始设计参数不满足设计要求的情况下，再进一步对设计电路的设计参数进行优化，且在对电路的设计参数进行优化时，通过先计算S参数对应的目标函数在初始设计参数处的导数，可以判断目标函数的梯度方向，进而可以沿目标函数梯度下降方向搜索极小值点，确定优化设计，保障设计电路的仿真优化效果，且提高优化效率。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的一种电路仿真优化方法的流程；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的一种根据导数在初始设计参数的预设区间内搜索S参数对应的目标函数的极小值点的流程图；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的电路仿真优化装置的结构框图；
[0021]图4为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
[0024]如图1所示，在一个实施例中，提出了一种电路仿真优化方法，所述电路仿真优化方法，具体可以包括以下步骤：
[0025]步骤S202，获取设计电路的初始设计参数，并根据电路的初始设计参数计算初始S参数值。
[0026]在本专利技术实施中，设计电路的初始设计参数是指电路设计后对电路中的电容、电感的初始赋值。同时初始设计参数也有一个预设的取值区间，例如电容或电感的取值一般不应该为负数或非常小的数值。本实施例提供电路仿真优化方法也是在初始设计参数的预设取值区间内找到使设计电路的性能最优的设计参数。
[0027]在本专利技术实施例中，对根据电路的初始设计参数计算初始S参数值的具体方法不做限制，例如，可使用芯和半导体(上海)科技有限公司研发的电路级仿真模拟程序xspice，或其他公司以由美国加州Berkeley大学开发的spice模拟算法为基础的各类spice电路仿
真求解软件来得到电路的S参数在各个频点下的初始值。
[0028]步骤S204，根据所述初始S参数值和预设的S参数阈值判断所述设计电路是否满足设计要求。
[0029]在本专利技术实施例中，对设计电路的设计要求指对设计电路的性能上的设计要求，而电路的S参数值可以反映电路的性能，预设的S参数阈值可以代表对设计电路的设计要求，通过判断初始S参数值是否落在预设的S参数阈值范围内可以判断该设计电路在初始设计参数下是否满足设计要求。
[0030]步骤S206，当所述设计电路不满足设计要求，计算S参数对应的目标函数在所述初始设计参数处的导数。
[0031]在本专利技术实施例中，当设计电路不满足设计要求即初始S参数值在预设的S参数阈值范围之外。S参数对应的目标函数是指根据设计电路以及对该设计电路的设计要求得到的一个不确定表达式的误差函数，该误差函数的自变量即设计参数，或者说是待优化电器元件的参数，例如，设计电路中电容和/或电感的值。
[0032]在本专利技术实施例中，通过计算S参数对应的目标函数在初始设计参数处的导数可以判断初始设计参数处目标函数梯度情况。本实施例对计算S参数对应的目标函数在所述初始设计参数处的导数的具体方法不做限制，例如，可采用差分近似代替导数，例如当有n个自变量时，记初始点为{x1，x2，
…
，x
n
}，和初始的误差值f0，选取较小值e，建议值为1e
‑
6。计算f
i
为点{x1，x2，
…
，x
i
+e，
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路仿真优化方法，其特征在于，所述电路仿真优化方法包括：获取设计电路的初始设计参数，并根据电路的初始设计参数计算初始S参数值；根据所述初始S参数值和预设的S参数阈值判断所述设计电路是否满足设计要求；当所述设计电路不满足设计要求，计算S参数对应的目标函数在所述初始设计参数处的导数；根据所述导数在所述初始设计参数的预设区间内搜索S参数对应的目标函数的极小值点。2.根据权利要求1所述的一种电路仿真优化方法，其特征在于，根据所述导数，在所述初始设计参数的预设区间内搜索S参数对应的目标函数的极小值点，包括：根据所述导数确定S参数对应的目标函数的梯度下降方向；确定S参数对应的目标函数沿梯度下降方向的一元函数；根据所述初始设计参数的预设区间计算所述一元函数的区间[a，b]，并计算分别a、d1、d2处的函数值f0、f1、f2，其中d1、d2属于区间[a，b]；根据函数值f0、f1、f2确定S参数对应的目标函数的极小值点。3.根据权利要求2所述的一种电路仿真优化方法，其特征在于，d1、d2分别为[a，b]的0.382点和0.618点。4.根据权利要求2所述的一种电路仿真优化方法，其特征在于，根据函数值f0、f1、f2确定S参数对应的目标函数的极小值点，包括：判断f1是否小于f0；当f1不小于f0，则取所述一元函数的区间[a，d2]；当f1小于f0，判断f1是否大于f2，当f1大于f2，则取所述一元函数的区间为[d1，b]，当f1不大...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：芯和半导体科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：