信號仿真的案例
【往年優秀論文】基于S 參數模型的信號完整性仿真驗證
摘 要：為了驗證頻域S 參數模型在PCB 信號完整性時域仿真方面的有效性，給出了一種基于信號線S 參數模型的信號完整性仿真驗證的方法并通過試驗進行了驗證。通過矢量網絡分析儀（VNA）測試PCB 信號線單端開路S 參數對ANSYS SIwave 軟件的PCB 走線S 參數模型結果進行修正，利用高速示波器對ANSYS Designer 軟件的時域仿真結果進行驗證。對某電子控制器PCB 的仿真和測試表明，該仿真驗證方法能夠比較有效地進行信號完整性分析。
1. 引言
傳統的“樣機-測試-改進-新樣機”式PCB 設計方法不僅耗時長、效率低、成本高，而且不能滿足產品快速更新換代的需求，固有的設計理念在進行高速復雜電路設計時顯得捉襟見肘。而如果能夠采用軟件進行信號完整性（Signal Integrity，SI）仿真分析，不僅能夠直觀地觀測各類信號的性能指標，還能有效地縮短研發周期、提高產品設計的一次成功率。
廣義的信號完整性問題是指包括反射、串擾、時延、EMI、同步開關噪聲、地彈、軌道塌陷等在內的所有影響信號質量的因素及其表現。目前，信號完整性分析的主要集中在時域仿真分析方面，主要代表軟件有Cadence[3]
，HyperLynx等，但是時域仿真不能很好的評價電源地平面諧振、電源地阻抗等電源完整性問題，這時就需要引入頻域模型。
本文是在基于時域信號完整性仿真分析流程的基礎上，引入了信號線頻域S 參數模型，并給出了基于S 參數模型的信號完整性仿真驗證流程。采用了ANSYS 公司的兩款電磁仿真軟件SIwave 及Designer 進行信號完整性仿真分析，并通過矢量網絡分析儀（VNA）和高速示波器對相關仿真參數進行了測試驗證。
展開 平臺上關于電磁仿真和信號完整性仿真、以及光學仿真的課程太少啦，能否宣傳下，有老師出課程么？
其它某平臺有不少電磁仿真和信號完整性仿真及光學仿真的課程，希望我們平臺也能有，希望我們平臺越來越好，課程越來越豐富。MSC的cradle cfd系列
2025大賽優秀作品 | 基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實踐
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實踐
作者： 常志，洪先長，高孝濤 | 天馬汽車電子有限公司
關鍵詞：Ansys仿真平臺；車載屏；高速信號；多目標拓撲
作者說
Ansys工具能夠通過精準施策，全面提升產品的信號傳輸效率、抗干擾能力、阻抗匹配精度及電磁兼容性，不僅使產品各項性能指標達到設計標準，更為其在高頻、高可靠性應用場景中的推廣與應用提供了有力支撐，具有重要的實際應用價值與技術參考意義。未來研究方向包括多板級系統仿真集成（如顯示屏與ADAS模塊的互擾分析）以及AI驅動的自動優化算法應用，以進一步適應6G車載通信需求。
隨著大屏顯示技術的不斷演進，大尺寸顯示屏不僅朝著高分辨率、高刷新率方向快速發展，且因屏幕尺寸持續增大，需要同時驅動的多顆 Display IC數量，這使得高速信號鏈路的信號完整性（SI）和電源完整性（PI）問題日益突出。本論文基于Ansys仿真平臺，針對大尺寸屏的高速信號鏈路LVDS接口進行系統性仿真分析。通過建立精確的3D電磁模型，結合Ansys HFSS進行頻域S參數提取，并利用Ansys Circuit進行時域仿真，優化PCB布局布線方案，提升信號傳輸穩定性。
展開 城市交通信號控制與仿真
總結：
流量、占有率、車頭時距數據不能完全滿足控制需求
統計誤差無法全面評價交通檢測適用性與質量
基于控制場景需求，選擇交通檢測設備，適用最好
四、整合出行需求及路網仿真的交通控制實時決策支持
馬里蘭大學交通研究所所長，COTA主席張磊通過對整合出行需求及路網仿真的交通控制實時決策支持的介紹，向參會人詳細分析了集成AgBM－DTA模擬、行為模型的校準、驗證走廊旅行時間、坡道計量以地域為基礎、DTA的匝道計量操作、DTA中的變速極限、運行時性能、行為反應、匝道對走廊旅行時間的影響、按時間組合影響、選擇場景、交通控制策略、實時仿真部署、實時數據和計算等綜合需求管理和控制。
更值得一提的是，在報告最后，COTA主席張磊還與參會人分享了光纖傳感器技術。
五、無人駕駛－未來交通與仿真研究
全世界的汽車廠都在研究無人駕駛汽車，麥肯錫預測，在接下來的5年中，會出現SAELevel4級別的無人駕駛，在接下來的10年中，會出現SAELevel5級別的無人駕駛。
無人駕駛的全面實現，將給未來的社會帶來全新的景象。首先，道路通行能力將提高3－5倍（寬度減少，密度增加），或許路上不再擁堵，其次，極大提升道路交通的安全性，減少道路事故（70％）以上。
清華大學教授吳建平通過對無人駕駛的技術路線、無人駕駛的進程與挑戰和無人駕駛汽車測試與研究等領域介紹了無人駕駛虛擬仿真研究，分析了無人駕駛的通行能力、車流穩定性以及旅行時間。
六、信號控制的基本概念及信號涉及規范
同濟大學教授李克平的報告題目是《信號控制的基本概念及信號涉及規范》，主要內容包括：信號控制的若干基本問題、我國信號控制領域的法律法規和規范標準、安徽省城市道路交叉口信號設計控制規范和關于行人過街信號的法規和信號設計。
展開 
Ansys信號完整性仿真方案
無源鏈路TDR分析
? TDR用于觀察無源鏈路的阻抗變化，可以快速定位無源鏈路中需要優化的位置
? 在Circuit 中進行TDR分析非常方便，內置TDR Source，無需手動編輯公式或插入函數
搭建系統電路圖
求解參數設置
查看結果
DDRwizard仿真工具介紹
DDR仿真分析工作向導
‐ 基于網絡名稱自動識別信號網絡：DQ, DQS, CLK and ADDR lines
‐ 可通過改變延遲使data, strobe and clock 等信號同步
‐ 支持讀寫模式分析設置
‐ 支持IBIS corner (fast/slow/typical) 分析設置
深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業。
十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。
優飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。
展開 192基于matlab的雷達信號進行RD圖的仿真 ￥9.9
基于matlab的雷達信號進行RD圖的仿真，在距離進行匹配濾波，具體方法是與回波信號的FFT與參考信號對稱共軛的FFT相乘，再IFFT。在多普勒維通過多普勒濾波器組進行濾波，相當于進行FFT。程序已調通，可直接運行。
免費網絡課程| ANSYS SIwave信號完整性仿真基礎
ANSYS電子解決方案為電子行業用戶提供的電磁場、電路系統仿真解決方案幫助行業客戶充分應對電子行業復雜挑戰。ANSYS SIwave是一款特別針對PCB、芯片封裝的SI/PI/EMC仿真工具，他與EDA設計工具無縫集成，涵蓋PCB從直流設計到去耦電容設計，從高速設計到EMC設計各個方面，幫助工程師深刻洞察電路器件與電磁場器件的相互作用，并能自動考慮PCB板上所有互連結構，如走線，過孔和焊盤等，對高速信號完整性及電源完整性進行評估分析。
課程大綱：
1.SI/PI仿真必要性
2.SIwave功能介紹
3.SIwave信號完整性軟件操作演示
課程對象
主要面向汽車電子、通信、高科技等行業的電子產品設計工程師或仿真工程師
培訓時長
2小時
培訓時間
3月24日（周二）19:30-21:30AM
主講講師簡介
劉捷,碩士學位,畢業于華中科技大學電信學院。現任IDAJ中國ANSYS高頻電磁產品技術經理。
展開 案例·方法｜高性能數字、混合信號和射頻RF無線產品的EMI/EMC及共存仿真
ECMF的耦合電感濾除所有同相信號，讓差分信號通過。例如，ECMF04-4HSWM10將1至6GHz之間的CM噪聲降低了15dB[7]。ECMF定位是信號完整性和EMI緩解效率的關鍵。首選靠近SOC的位置（選項3)，如圖14、圖15和圖16所示。
圖14：ECMF的3個位置選項
圖15：SI模擬盤/D0/D1/D2
圖16：H近場模擬/仿真圖（dBm）
EMI電磁干擾的減少主要發生在來自共模噪聲的偶數諧波上（第10、16、34、36、38和40次諧波）。額外的EMI電磁干擾仿真掃描清楚地顯示，位置良好的ECMF正在阻擋共模噪聲并限制輻射。
PCB埋置布線策略和機械屏蔽也是已知的EMI電磁干擾緩解技術（圖17）。
由于消費電路板經常使用直通過孔，這會影響SI裕量和EMI性能，我們建議針對低成本應用中包含有限密度高速信號的敏感過孔進行背鉆處理。與激光鉆孔過孔相比，PCB的超額成本是有限的（10%對50%）。在埋入式布線PCB設計中，必須注意諧振問題。這意味著應該避免從芯片凸點到與敏感頻帶的λ/4匹配的主要不連續性的距離（ 例如，λ是對應于WiFi信道頻帶的波長）。
圖17：帶屏蔽層的頂層PCB布線與埋置\埋入式PCB布線的橫截面
如圖17所示，屏蔽層也通常用于消費電子或移動設備的應用。與埋入式/埋置PCB布線類似，設計人員在屏蔽設計時必須非常謹慎。建議檢查腔體 cavity和孔徑諧振頻率。仿真和實際情況中的經驗表明，發生在錯誤頻率上的諧振會使有屏蔽的EMI電磁干擾比沒有屏蔽的更嚴重。由于近場是由磁輻射主導的，屏蔽吸收效應將決定整體屏蔽效率。
展開 資料包精選：PCB仿真設計、HyperLynx、Xpedition、電路設計、信號完整性...你要的都有！
隨著PCB高速信號設計越發普遍，電子電路的設計越發面臨信號完整性、電源完整性、熱、電磁兼容等問題挑戰。在設計中引入仿真驗證手段，將大大提升產品開發效率，設計正確性，實現產品最快的推向市場。
其中PCB仿真設計、Mentor、HyperLynx、Altium Designer、SI/PI、Xpedition、PDN噪聲分析因為代表了未來發展趨勢，所以廣受電子工程師歡迎。
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同時，歡迎報名《PDN噪聲分析和優化》直播，主要講述了嘗試對 Die 到穩壓模塊的完整PDN 進行建模，并對芯片電源域進行瞬態紋波仿真、討論時域和頻域仿真對于PDN噪聲分析的適用范圍，并闡述PDN 設計與優化的實用方法。
展開 新能源汽車技術難點淺析及解決方案
MCU在研發過程中涉及被控對象的仿真。而電機本體的工作原理主要基于電磁感應原理，其各物理量（如磁通量、感應電動勢、電磁力等）的交互變化速度遠大于機械系統的力與速度的變化，為了保證較高的仿真精度，要求模型的仿真步長要遠小于一般機械系統模型的仿真步長。
相應的，區別于汽車上一般的電控系統，MCU的特殊之處也是在于它具有較高的控制頻率和很高的輸入信號頻率。例如，MCU對逆變器IGBT的PWM控制頻率超過10 kHz；電機反饋的電機位置旋變信號的頻率可達12 kHz以上。這就要求HIL實時仿真系統對MCU控制信號采集和電機傳感器信號的仿真都要達到很高的頻率，一般要求采集頻率達到信號頻率的1000倍以上，信號仿真輸出頻率達到信號頻率的100倍以上。
面對上述挑戰，恒潤科技提供基于TestBase的新能源汽車測試的解決方案。
解決方案
? BMS解決方案
電池管理系統多采用分布式結構，包括1個主控單元BMU和若干個單體檢測單元BCU，如下圖所示。
圖3-1電池管理系統分布式結構圖
相應的，電池管理系統的HIL測試也可以分為BMS級測試和BMU級測試。
BMS級測試中，BMU和所有BCU都作為測試對象，HIL系統需要為BCU提供每一個單體的輸出電壓信號以及若干個溫度信號。由于BMS級別測試更側重BMS對電池包本身的管理功能，例如單體電壓采樣、溫度采樣、SOC估計、單體一致性檢測等功能，因而主要用在部件級測試中。
在BMU級測試中，BCU采用仿真的形式，HIL系統只需要通過CAN總線將BCU的相關報文發送給BMU即可，無需在硬件上模擬出單體電壓和溫度信號這種方式可以節省很大一部分的HIL系統硬件成本。BMU級測試多用于動力系統級或整車級的測試中。
展開 7軸承故障脈沖仿真(外圈，內圈，滾動體)，再此基礎上加噪聲，齒輪嚙合，基于上述三個合成高干擾信號 ￥19.89
軸承故障脈沖仿真(外圈，內圈，滾動體)，再此基礎上加噪聲，齒輪嚙合，基于上述三個合成高干擾信號。進行各類算法驗證?；贛ATLAB平臺，算法已調通，可直接運行。
淺析駕駛輔助系統硬件在環仿真技術
測試技術挑戰
傳感器數量、類別的增多給整套自動駕駛系統的硬件在環仿真測試帶來了巨大的技術挑戰。典型多傳感器自動駕駛汽車，如圖7所示。全車有6個毫米波雷達、1個激光雷達、6個攝像頭、慣導、車路協同設備，若對所有傳感器都配置對應的物理信號仿真模擬器，會帶來多模擬器硬件實時仿真協調性的挑戰和多實時系統之間任務解包、任務分配、信號輸出與反饋之間的同步性問題，挑戰現有的測試模型和框架。
針對常見的視覺、雷達、GNSS在環仿真，已經有經過大量驗證的可實施方案。對于環視系統和前視攝像頭，采用視頻流注入的方式是較優的解決方案，而激光雷達單幀仿真的點云數量巨大，采用物理仿真的方式很難實現實時準確仿真。不同的激光雷達結構形式各異，采用激光雷達目標模擬器方式存在較大的技術難度和通用性問題，因此針對激光雷達仿真，采用點云數據直接注入目標控制器。
受制于雷達目標模擬器的仿真原理，1個雷達仿真子系統能仿真的雷達目標數量較少，正常雷達檢測到道路上目標至少大于8個，因此采用信號延時的雷達仿真方式存在一定的局限性。未來針對雷達目標模擬器采用陣列式的多目標模擬暗箱，利用電信號高速控制雷達信號收發與目標仿真計算，至少可實現16個不同方向及運動目標的模擬。同時在場景軟件中建立起毫米波雷達模型，將場景中背景目標材質的雷達反射特性進一步細化，傳遞給雷達目標模擬器進行目標仿真，貼近真實雷達環境。
展開 【深圳】電磁仿真資深工程師招聘
電磁仿真資深工程師
base地：深圳
核心要求：
1、學歷：全日制本科及以上學歷；
2、工作經驗：5年以上電磁仿真方面的設計研發，高頻信號仿真及PCB仿真經驗優先；
3、熟悉相關Cadence、HFSS等仿真軟件。
有意愿請聯系招聘經理覃女士（微信號：xiyu4667）
設計仿真 | SimManager在電子信息行業的應用
研究背景
隨著電子系統（如服務器、交換機、AI加速卡）傳輸速率不斷提升（如PCIe Gen5/6、DDR5、112G SerDes等），信號在PCB上傳輸時面臨更大的完整性挑戰，包括：
■高頻損耗增加；
■串擾與反射加??；
■時序裕度縮??；
■EMI問題突出。
因此，信號完整性設計成為保障系統可靠性與性能的關鍵環節，傳統方式下，仿真數據難以統一管理，拓撲結構搭建效率低，知識難以沉淀，嚴重制約了研發效率與質量。
設計挑戰
信號設計涉及多個環節，每個環節都可能使用不同的 EDA 工具，形成了一個跨平臺、跨數據格式的復雜流程鏈。
典型流程包括：原理圖設計、PCB疊層與Layout設計、拓撲結構搭建與仿真建模、無源仿真、有源仿真、測試驗證與數據對比等。
存在的問題包括：
■數據孤島：仿真結果、測試數據、設計文件分散存儲，難以統一管理
■版本追蹤困難：拓撲結構、仿真模型、Layout版本更新頻繁，缺乏統一版本控制。
■缺少溝通工具：缺少工具用來描述芯片、連接器、電阻、電容、通孔（VIA）、走線等元件的排列方式，用以進行技術交流和方案展示工具。
■知識沉淀不足：設計經驗難以結構化沉淀，重復勞動頻繁。
解決方案
SimManager仿真數據管理系統在電子信息行業解決方案的主要內容包括：
?設計流程管理：
管理完整的信號設計流程，從需求分析到問題修正，將設計流程固化到系統中，一個完整的產品仿真研發過程，完全通過SimManager進行管理。
?仿真數據管理：
設計仿真數據進行集中化、標準化管理，通過SimManager將原理圖、仿真模型、測試數據等集中管理，并建立數據間的譜系關系，提升數據的可追溯性與復用效率，并支持數據版本控制與用戶權限管理。
展開 聊一聊dSPACE自動駕駛仿真技術
對于感知傳感器模型等，作為PEGASUS項目的一員，dSPACE利用標準傳感器接口（OSI）來解耦環境模型和傳感器模型，并支持Function Mock-up Units(FMU)，用戶可以輕松集成傳感器供應商提供的，能更好仿真自身產品的自研模型。不得不說，上面這個feature是一個亮點，通過以上基礎工具支撐，這個自動駕駛仿真方案變得開放，松耦合。站在用戶角度，就可以針對實際需求獲取高質量的模型參數，集成高質量的零部件模型。
好用嗎？
再談談不好用這個痛點，目前的仿真方案大都有自己的局限性。一套好的仿真方案應該能滿足用戶的各種需求，在此基礎上應該給予用戶比較高的自由度，但同時也能幫助用戶確定仿真的界限，對一些標準和基礎工具應該做好封裝，不能增加用戶的工作量。這些需求看起來是互相矛盾的，要做好這些，需要將仿真方案做好的解耦，針對各個子模塊則要緊跟當前的仿真趨勢，了解用戶的核心痛點，進而選擇合理的技術封裝方案。
dSPACE將感知仿真方案解耦為了經典的三種類型：前端仿真，原始數據信號仿真和目標對象仿真。對每個類型的仿真都采用硬件在環的形式實現。
對于前端仿真，也即原始信號仿真。因為采用的是真實傳感器，所以數據本身的真實性較強。在自動駕駛系統開發的早期，對于傳感器選型這一重要工程，就可以基于此類型仿真測試不同傳感器的性能。這部分對于用戶而言，適配性強，不需要做任何破解，在用戶輸入信息有限的情況下也可以完成，因而現在需求也越來越多。前端仿真的設備成本相對較高，此外也需要有較多基礎技術儲備，因為必須深入了解傳感器原理才能知道如何為真實的傳感器提供虛擬的環境信號，進一步地，才知道如何打通閉環系統。因此這部分往往只有專業的仿真方案供應商在做。
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