[发明专利]一种基于BP-FDTD算法的多绞线串扰预测方法在审
申请号: | 201910328068.5 | 申请日: | 2019-04-23 |
公开(公告)号: | CN110232204A | 公开(公告)日: | 2019-09-13 |
发明(设计)人: | 颜伟;赵阳;祝志博;周瑾;董颖华;姚广秀 | 申请(专利权)人: | 南京师范大学镇江创新发展研究院 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50;G06F17/16;G06N3/04;G06N3/08 |
代理公司: | 南京知识律师事务所 32207 | 代理人: | 汪旭东 |
地址: | 212000 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 绞线 参数矩阵 串扰 算法 传输线 多导体 平行 激励源频率 学习和训练 频域串扰 神经网络 物理模型 单频点 直导线 节距 求解 时域 预测 | ||
1.一种基于BP-FDTD算法的多绞线串扰预测方法,包括如下步骤:
步骤一:以螺旋线为基础建立多绞线的物理模型;
步骤二:提取多绞线上单个节距内不同位置上的“短”平行传输线的RLCG参数矩阵;
步骤三:使用BP神经网络对提取的RLCG参数矩阵学习和训练,得到基于BP神经网络的多绞线RLCG参数矩阵提取模型;
步骤四:将基于BP神经网络的多绞线RLCG参数矩阵提取模型和Implicite WendroffFDTD算法相结合,求解多绞线的时域串扰;
步骤五:通过控制改变FDTD算法的激励源频率,获得多绞线的频域串扰。
2.根据权利要求1所述的基于BP-FDTD算法的多绞线串扰预测方法,其特征在于:在步骤一中,所述的多绞线的物理模型,是基于单螺旋线模型建立的紧密螺旋缠绕的传输线,满足所有导线的圆心位于一个大的圆周上且所有导线的旋转中心重合,该传输仅具有单线绝缘层,在多绞线外部没有外屏蔽层和外保护层。
3.根据权利要求1所述的基于BP-FDTD算法的多绞线串扰预测方法,其特征在于:在步骤二中,所述提取“短”平行传输线的RLCG参数矩阵是基于传输线级联理论实现的,多绞线分为无限小的段后,多绞线可以视为是由这些小段级联而成的传输线,每一小段的多绞线在提取RLCG参数矩阵时,视为平行均匀多导体传输线,通过FEM(Finite Element Method)算法可以轻松的提取出单位长度均匀平行多导体传输线的RLCG参数矩阵。
4.根据权利要求1所述的基于BP-FDTD算法的多绞线串扰预测方法,其特征在于:在步骤三中,通过使用BP神经网络算法学习训练步骤2中提取的多绞线不同位置上的RLCG参数矩阵,得到整个多绞线任意位置上的RLCG参数矩阵提取模型。
5.根据权利要求1所述的基于BP-FDTD算法的多绞线串扰预测方法,其特征在于:在步骤四中,Implicite Wendroff FDTD 求解非均匀传输线时,需要知道任意分段点上的RLCG参数矩阵,但不必考虑迭代稳定条件的问题,为了保证计算的精度,FDTD算法计算非均匀传输线的串扰值时空间分段数较大,难以对多绞线每个段上的RLCG参数矩阵进行提取,将步骤三中的基于BP神经网络的多绞线的RLCG参数矩阵求解模型和FDTD算法结合,便能求解任意芯线数多绞线的时域串扰响应。
6.根据权利要求1所述的基于BP-FDTD算法的多绞线串扰预测方法,其特征在于:在步骤五中,通过选取大量不同的频率点,求解激励源在这些频率点上的时域串扰值,以此来获得多绞线的频域串扰响应。
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