EDA(전자 설계 자동화)부터 하드웨어 구현까지

목표

5G 애플리케이션 또는 Wideband 위성 링크를 위해 전체적인 RF 시스템 또는 복합적인 최신 RF 프론트엔드를 설계할 때에는 일반적으로 EDA(전자 설계 자동화) 툴을 사용하여 시뮬레이션을 시작합니다. 물론 귀사는 1차 제출 후 합격을 목표로 설계 수정 횟수를 최소화하기 위해 노력할 것입니다.

최신 기술은 좀더 복잡한데다 더 넓은 대역폭을 지원하기 때문에, 시뮬레이션 과정에서 현실적인 목표에 따른 애플리케이션 신호를 사용하는 것이 도움이 됩니다. 프로젝션한 신호를 사용하는 실제 사례에서 높은 데이터 처리량을 구현하기 위해서는 시뮬레이션 중 EVM(오류 벡터 크기)과 같은 KPI(주요 성능 지표)를 사용하여 시스템 수준 성능을 확인할 수 있는 것이 가장 좋습니다.

이전에는 사용자가 직접 EDA 툴로 정보를 확인한 다음 하드웨어에서 실제 신호와 표준 호환 파형(5G 및 Wi-Fi의 경우)을 사용하거나 사용자 정의 Wideband 디지털 변조 체계(위성 링크의 경우)를 사용하여 실제 측정값을 연결해야 했습니다.

솔루션

여기서 제시하는 솔루션은 시뮬레이션 환경과 실제 환경을 연결합니다. RF 시스템을 계획 및 설계하기 위해 Cadence® AWR® VSS(Visual System Simulator™)와 같은 통신 및 레이더 시스템 설계 소프트웨어를 사용합니다. 정의된 타겟 시스템 특성을 실현하는 과정에서 Cadence VSS 소프트웨어를 사용함으로써 함수 블록과 전력 증폭기 단계, 필터, 안테나 매칭과 같은 서브 모듈에 필요한 성능을 확인할 수 있습니다.

Cadence VSS 소프트웨어를 R&S®WinIQSIM2 Simulation 소프트웨어의 신호 발생 기능 및 R&S®VSE Vector Signal Explorer 소프트웨어의 분석 기능과 결합하여 사용할 경우 설계 시뮬레이션을 다음 단계인 하드웨어 테스트와 직접 연계할 수 있습니다. Cadence VSS 소프트웨어를 통해 5G부터 최신 Wi-Fi 규격, UWB에 이르는 관련 디지털 시스템에 모두 액세스할 수 있어 효율성을 크게 높일 수 있습니다. 뿐만 아니라 시뮬레이션과 실제 하드웨어 측정에 정확히 동일한 알고리즘을 사용하여 시뮬레이션 결과와 실제 결과를 직접 비교할 수 있습니다.

애플리케이션

R&S®VSESIM-VSS 구성은 EDA 시스템에 대한 링크를 제공합니다. 즉, Cadence VSS 소프트웨어를 이용하여 R&S®WinIQSIM2와 R&S®VSE의 필수 표준과 모듈을 모두 연결해줍니다. R&S®VSESIM-VSS에는 이 소프트웨어에 대한 플러그인이 포함되어 있습니다. R&S®WinIQSIM2 및 R&S®VSE는 EDA 환경에서 데이터 소스와 데이터 싱크의 역할을 하는 두 가지 함수 블록으로 표현되어 있습니다. Cadence VSS 소프트웨어에서 함수 블록은 로데슈바르즈 소프트웨어를 연결하는 인터페이스와 같으므로 소프트웨어 툴 사이를 연결하는 다리와 같은 기능을 합니다.

R&S®VSESIM-VSS 구성은 표준 호환 및 사용자 정의 신호 발생, 분석 이외에도 DPD(디지털 전치 왜곡) 기술을 제공합니다. 따라서 시뮬레이션 단계에서 이미 전력 증폭기와 같은 비선형 장치에 대한 성능을 예측하고 능동적 선형화를 함께 제시할 수 있습니다. 이제 EDA 환경에서도 로데슈바르즈 신호 분석기용 R&S®FSx-K18 Amplifier Characterization 툴(옵션)을 사용할 수 있습니다. 다이렉트 DPD를 사용하고 정교한 선형화를 적용하여 RF 증폭기의 성능을 개선할 수 있는 방법을 예측할 수 있습니다.

선형화된 신호를 기준으로 메모리 용량 및 다항식 차수에 따른 사용자 정의 복잡도에 따라 R&S®VSE에서 메모리 다항식 모델을 도출할 수 있습니다. 이 모델은 향후 타겟 시스템에서 실시간 구현 시 사용할 수 있습니다.

Cadence VSS 소프트웨어는 다양한 규모에서 시스템 수준 설계를 위한 용도로 제작되었습니다. 일부 하드웨어 구현은 다른 경우보다 먼저 가능할 수 있습니다. 시스템 수준 성능 테스트의 경우 Cadence VSS 소프트웨어에서 R&S®VSE 블록을 싱크로 사용하여 신호 체인의 임의 위치에서 신호를 획득합니다. 추출된 파형을 R&S®SMW200A와 같은 벡터 신호 발생기로 전송할 경우 이미 구현된 가용 하드웨어에서 사용할 수 있는 실제 RF 신호를 제공하게 됩니다.

Cadence 환경에 연결

로데슈바르즈 툴을 Cadence 환경에 연결한 후에는 Cadence Microwave Office® Circuit Design Software, Cadence Virtuoso® RFIC, RF Module Design Solution과 같이 연결되어 있는 기타 Cadence 제품과 함께 사용할 수 있으므로 여러 Cadence 툴에서 표준 호환 신호를 사용할 수 있습니다.

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