【技术实现步骤摘要】
集成电路的汉克尔变换滤波器的采样点舍弃方法及装置
[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种集成电路的汉克尔变换滤波器的采样点舍弃方法及装置。
技术介绍
[0002]集成电路工作时其多层版图上由于高速信号的传输，会形成高频交变电磁场，同时，为了提高电子设备的性能，缩小体积，降低成本，将晶体管与其他元器件以及线路都集成在一小块半导体基片上。为了实现更多的功能，超大规模集成电路有数十层到上百层结构，每层结构极其复杂，集成上百万甚至上千万晶体管，且具有多尺度结构，从厘米级到目前最新的纳米级。为了保证集成电路能正常工作并实现事先设计的功能，需要首先保证集成电路的电源完整性和信号完整性，因此需要采用电磁场分析的手段对数十层、上百层的多尺度结构的集成电路的电源完整性和信号完整性进行精准的分析，这是超大规模集成电路电磁场分析的一大难题。
[0003]由于基于并矢格林函数可以计算点电流源在空间任意位置产生的场，并且基于源产生的场的线性叠加性质，可以利用高斯积分方法计算面电流源在相同位置产生的场，进而可以计算集成电路多层...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成电路的汉克尔变换滤波器的采样点舍弃方法，其特征在于，包括：基于计算集成电路任意层的覆铜区域上任意点电流源在其他层产生的场的并矢格林函数，获取所述并矢格林函数包含的所有贝塞尔积分，由此确定并矢格林函数中所用的贝塞尔函数的阶数；所述贝塞尔积分为包含贝塞尔函数的被积函数的无穷积分；根据积分核函数与贝塞尔函数乘积形成的被积函数，对贝塞尔积分进行汉克尔变换；基于均匀采样对所述汉克尔变换进行离散化，得到无限长度滤波器的表达式；根据集成电路不同层的层厚、层间介质特性确定的被积函数的衰减速度，在预设的精度控制范围内对无限长度滤波器进行截断，得到有限长度滤波器的表达式，根据所述有限长度滤波器的表达式，得到有限长度滤波器的方程组；采用已知的贝塞尔积分解析表达式构造贝塞尔积分
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汉克尔变换对，或是针对实际无法解析的贝塞尔积分，采用适用于集成电路的典型参数构造最接近实际核函数的贝塞尔积分并高精度计算构造的贝塞尔积分形成贝塞尔积分
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汉克尔变换对；基于构造的贝塞尔积分
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汉克尔变换对，代入所述有限长度滤波器的表达式，获得滤波器方程组对应的系数矩阵方程，并对所述滤波器系数矩阵方程改进；对改进后的滤波器系数矩阵方程进行求解，得到滤波器系数；根据所述滤波器系数、滤波器的采样点计算每个采样点的贡献值；根据集成电路不同层的层厚、层间介质特性确定的被积函数的衰减速度，设置所述采样点的保留阈值，若该采样点的贡献值小于保留阈值，则将该采样点舍弃，否则将该采样点保留；基于保留的采样点和对应的滤波器系数以及积分核函数，计算相应的贝塞尔积分。2.根据权利要求1所述集成电路的汉克尔变换滤波器的采样点舍弃方法，其特征在于，所述针对实际无法解析的贝塞尔积分，采用适用于集成电路的典型参数构造最接近实际核函数的贝塞尔积分并高精度计算构造的贝塞尔积分形成贝塞尔积分
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汉克尔变换对包括：提取积分核函数与贝塞尔函数乘积形成的被积函数中含有贝塞尔积分的共性函数，将所述共性函数作为汉克尔变换滤波器的被积函数；根据汉克尔变换滤波器的被积函数，对贝塞尔积分进行汉克尔变换；对汉克尔变换滤波器的被积函数对应的贝塞尔积分采用改进的自适应分段积分方法获得高精度的贝塞尔积分，进而获得所述有限长度滤波器的输出；根据所述有限长度滤波器的输出，构造出针对并矢格林函数不同分量对应的贝塞尔积分
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汉克尔变换对；所述提取积分核函数与贝塞尔函数乘积形成的被积函数中含有贝塞尔积分的共性函数，作为汉克尔变换滤波器的被积函数，包括：集成电路任意层的覆铜区域上任意点电流源在其他层产生的场的并矢格林函数有9个分量，每个分量对应一个贝塞尔积分，每个贝塞尔积分的被积函数为对应的积分核函数与确定阶数的贝塞尔函数乘积形成；每个分量对应的贝塞尔积分由如下参数确定：集成电路各层材料的电磁参数、各层厚度、集成电路的工作频率、以及源点到场点之间的距离；取这些参数变化的典型值，使得被积函数不再与这些参数相关，从而提取出最接近每个被积函数中的共性函数；如果这些参数无法取得典型值时，在预先设定的误差范围内，对这些参数分段取值，从
而对每个被积函数提取一组最接近被积函数的共性函数；所述对汉克尔变换滤波器的被积函数对应的贝塞尔积分采用改进的自适应分段积分方法获得高精度的贝塞尔积分，进而获得所述有限长度滤波器的输出，包括：步骤S1：基于由集成电路参数提取的最接近被积函数的共性函数形成的贝塞尔函数，采用迭代法计算贝塞尔函数的零点；并根据集成电路不同层的层厚、层间介质特性确定的被积函数的衰减速度，确定所述零点的范围或个数；步骤S2：针对所述积分核函数与贝塞尔函数乘积形成的被积函数进行自适应积分，设置积分子区间为m=1；步骤S3：根据所述积分核函数与贝塞尔函数乘积形成的被积函数以及所述零点，自适应对贝塞尔积分的第m个子区间进行分割，对第m个子区间分割后的下一级子区间进行贝塞尔积分并累加，得到第m个子区间分割后的累加积分结果，并将所述累加积分结果累加到整个区间的贝塞尔积分；步骤S4：判断所述贝塞尔积分的第m个子区间分割后的累加积分结果是否小于第一阈值；如果所述贝塞尔积分的第m个子区间分割后的累加积分结果小于第一阈值，此时整个积分子区间的贝塞尔积分为自适应分段方法计算的汉克尔变换滤波器的被积函数对应的贝塞尔积分的最后积分结果，转入步骤S5；否则m=m+1，转入步骤S3；步骤S5：基于上述汉克尔变换滤波器的被积函数对应的贝塞尔积分，得到有限长度滤波器的输出。3.根据权利要求1所述集成电路的汉克尔变换滤波器的采样点舍弃方法，其特征在于，所述采用已知的贝塞尔积分解析表达式构造相应的贝塞尔积分
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汉克尔变换对包括：根据所述并矢格林函数中所要计算积分的贝塞尔函数的类别和阶数，从已知的贝塞尔积分表中找到最匹配所要计算积分的贝塞尔积分的解析表达式，构造出指定的贝塞尔积分的类别和阶数的贝塞尔积分
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汉克尔变换对。4.根据权利要求1所述集成电路的汉克尔变换滤波器的采样点舍弃方法，其特征在于，所述对所述滤波器系数矩阵方程改进包括如下步骤：根据所述有限长度滤波器的方程组，建立滤波器系数矩阵方程；在所述滤波器系数矩阵方程两边同加一个列向量，使得列向量的模与输出向量的模之间的比值小于等于第三阈值；忽略所述滤波器系数矩阵方程中输出端的列向量，得到改进后的滤波器系数矩阵方程。5.根据权利要求1所述集成电路的汉克尔变换滤波器的采样点舍弃方法，其特征在于，所述贡献值通过下式进行计算：其中，C
i
为第i个采样点的贡献值，r为格林函数作用的空间距离，h
i
为第i个采样点的滤波器系数，由集成电路任意层的覆铜区域上任意点电流源在其他层产生的场的并矢格林函
数包含的贝塞尔函数阶数确定，λ
i
为第i个采样点，g为输入函数，其由集成电路各层材料的电磁参数、各层厚度、集成电路的工作频率、以及源点到场点之间的距离确定，G为输出函数，2L+1为滤波器长度。6.一种集成电路的汉克尔变换滤波器的采样点舍弃装置，其特征在于，包括：贝塞尔积分获取模块、汉克尔变换模块、无限滤波器模块、有限滤波器模块、变换对构造模块、矩阵方程改进模块、滤波器系数计算模块、贡献值计算模块、采样点舍弃模块和贝塞尔积分计算模块；所述贝塞尔积分获取模块，用于基于计算集成电路任意层的覆铜区域上任意...
【专利技术属性】
技术研发人员：王芬，
申请(专利权)人：北京智芯仿真科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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