[发明专利]高速CMOS电路失真的程序快速算法

摘要

本发明涉及一种高速CMOS电路失真快速计算方法，包括：确定基本非线性数K及其控制电压Vi(i=1,2,…,K)和对应的输出电压Vout，用对应线性等效单元代替每一个非线性单元；从第一阶开始逐阶计算所建电路模型的第一到第N阶的Volterra核和网络响应并保存，高阶的Volterra核和网络响应的计算使用已经保存的低价数据，N是大于等于三的自然数；利用第一到第N阶的Volterra核和网络响应计算Volterra泛函级数序列的失真。这种失真快速计算方法，降低计算复杂度，大幅度缩短了高速CMOS电路中弱非线性失真计算耗时，使得分析复杂CMOS电路的高阶弱非线性信号成为可能。

主权项

1.一种高速CMOS电路失真快速计算方法，其特征在于，包括以下步骤：㈠建立电路模型：确定基本非线性数K及其控制电压Vi(i=1,2,…,K)和对应的输出电压Vout，用对应线性等效单元代替每一个非线性单元；㈡计算Volterra核和网络响应：从第一阶开始逐阶计算所建电路模型的第一到第N阶的Volterra核和网络响应并保存，高阶的Volterra核和网络响应的计算使用已经保存的低价数据，N是大于等于三的自然数，具体公式包括：Volterra序列网络响应：w(t)=Σn=1N12nΣq1=-QQΣq2=-QQ...Σqn=-QQVs,q1]]>·Vs,q2...Vs,qnHn(ωq1,ωq2,...,ωqn)]]>·exp[j(ωq1+ωq2+...+ωqn)t]]]>W(t)是n阶Volterra响应输出，n是自然数（从1到N），等于电路模型中的Volterra核的总数；Vs,q₁，Vs,q₂,Vs,q_n分别是q₁，q₂，q_n变量处的电压；ω_q1，ω_q2，ω_qn分别是q₁，q₂，q_n变量处的频率；是n阶非线性Volterra核；[-Q，Q]是q₁，q₂，q_n变量的取值范围；Volterra核：Hn(ωq1,ωq2,...,ωqn)=∫-∞-∞∞∫∞...∫-∞∞hn(τ1,τ2,...,τn)]]>·exp[-j(ωq1τ1+ωq2τ2+...+ωqnτn)]]]>·dτ1dτ2...dτn]]>H_n(ω_q1，ω_q2，...，ω_qn)是n阶非线性Volterra核；h_n(τ₁，τ₂，...，τ_n)是n阶非线性脉冲响应；H_n(ω_q1，ω_q2，...，ω_qn)是h_n(τ₁，τ₂，...，τ_n)的n维傅里叶变换；ω_q1，ω_q2，ω_qn分别是q₁，q₂，q_n变量处的频率；τ_l，τ₃，...，τ_n是积分时间因子；㈢计算失真特性：利用第一到第N阶的Volterra核和网络响应计算Volterra泛函级数序列的失真，具体公式包括：三阶谐波失真：HD₃是三阶谐波失真，Vin是输入电压，H₁(jω₁)是1阶Volterra核，H₃(jω₁，jω₂，jω₃)是3阶Volterra核，ω₁，ω₂，ω₃是分别是1,2,3阶频率，运算符"о"表示在Vin中每一项的幅值和相位都随着的幅值和相位而改变；三阶互调失真：IM₃是三阶谐波失真，Vin是输入电压，H₁(jω₁)是1阶Volterra核，H₃(jω₁，jω₂，jω₃)是3阶Volterra核，ω₁，ω₂，ω₃是分别是1,2,3阶频率，运算符"о"表示在Vin中每一项的幅值和相位都随着的幅值和相位而改变。