本申请涉及无源器件的s参数建模,具体涉及一种基于s参数的数据处理方法、装置及电子设备。
背景技术:
1、s参数(scattering参数,也叫散射参数)广泛用于无源器件的建模。为了对一个复杂的无源器件(比如电容电感)建模,通常通过实验、场仿真等方法提取该复杂模型的s参数。该s参数通常定义在频域,刻画了该器件在频域中的性质,用于后续电路仿真中。为了在电路仿真中引入一个复杂结构的无源器件,通常会提取这个复杂结构的s参数,然后在电路仿真中把这个复杂结构当成具有特定s参数的黑盒子进行考虑。
2、后续的电路仿真通常是在时域中求解代数微分方程,需要对频域的s参数进行建模用于时域仿真中。但对于一个无源器件,并不是任意的频域模型都可以在时域仿真中获得正确的结果,它必须满足因果性和无源性,同时也要满足器件本身的频域特性。不合理的模型会导致整个电路仿真发生错误,这对无源器件的建模过程提出了较高的要求。
3、一个常见s参数建模过程大体分成两步:第一步是通过矢量拟合把离散频点上的s参数用一段有理分式进行拟合,得到的有理分式包含极点,留数和常数项,这个过程可以保持系统的因果性。第二步是对模型中的有理分式进行无源性校正。也就是通过调整有理分式的参数(极点,留数和常数项),使得系统尽可能地无源,同时还需要保持无源性校正后的结果在离散频点上和原始s参数尽可能接近,从而确保原无源器件本身的频率特性。
4、然而,矢量拟合是对原始频谱的一个近似过程。在建模过程中,原始参数离散的频点和频率范围内基本能够保持无源性。但在频率超出这个的范围内的s参数由于没有原始数据进行限制,其频谱可能会严重破坏无源性,使得后续无源性校正等处理步骤的困难加大。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供了一种基于s参数的数据处理方法、装置及电子设备,目的在于能够改善现有技术中在对s参数进行矢量拟合时,若无源性校正超出一定频率范围则没有原始数据进行限制,其频谱可能会严重破坏无源性,使得数据处理的困难加大的技术问题。
2、第一方面,本申请提供了一种基于s参数的数据处理方法,包括:
3、获取初始数据集,并基于所述初始数据集的初始频率范围进行矢量拟合处理,得到初始参数;
4、确定延拓频率范围;所述延拓频率范围高于所述初始频率范围;
5、基于所述初始参数和所述延拓频率范围,生成延拓数据集;
6、利用所述延拓数据集,进行数据处理。
7、可选地,所述基于所述初始参数和所述延拓频率范围,生成延拓数据集,包括:基于所述初始参数和所述延拓频率范围,计算所述延拓频率范围内的频谱;根据所述初始数据集和所述延拓频率范围内的频谱,生成延拓数据集。
8、可选地,所述基于所述初始参数和所述延拓频率范围,计算所述延拓频率范围内的频谱,包括:确定在所述延拓频率范围内的离散频率点的数量k;利用所述初始参数,计算k个离散频率点中每一个离散频率点的s参数;根据每一个所述离散频率点的s参数,得到所述延拓频率范围内的频谱。
9、可选地,在利用所述延拓数据集,进行数据处理之前,所述方法还包括:对所述延拓频率范围内的s参数进行无源性检验,直至所述延拓频率范围内的频谱满足所述无源性检验的条件,得到修正后的延拓数据集。
10、可选地,所述对所述延拓频率范围内的s参数进行无源性检验,直至所述延拓频率范围内的频谱满足所述无源性检验的条件,得到修正后的延拓数据集,包括:在所述无源性检验不合格的情况下,通过奇异值分解方法,对所述延拓数据集内的s参数进行无源性修正;根据修正后的s参数,得到修正后的延拓数据集。
11、可选地,所述根据修正后的s参数,得到修正后的延拓数据集,包括:对所述延拓数据集内所有的s参数,基于所述初始频率范围和所述延拓频率范围之和,进行矢量拟合处理,得到延拓参数;基于所述延拓参数,生成修正后的延拓数据集。
12、第二方面,本申请提供了一种基于s参数的数据处理装置,包括:
13、获取单元,被配置为获取初始数据集,并基于所述初始数据集的初始频率范围进行矢量拟合处理,得到初始参数;
14、确定单元,被配置为确定延拓频率范围;所述延拓频率范围高于所述初始频率范围;
15、生成单元,被配置为基于所述初始参数和所述延拓频率范围,生成延拓数据集;
16、处理单元,被配置为利用所述延拓数据集,进行数据处理。
17、第三方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的基于s参数的数据处理方法。
18、第四方面,本申请提供了一种电子设备,包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的基于s参数的数据处理方法。
19、第五方面,本申请提供了一种计算机程序产品,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的基于s参数的数据处理方法。
20、借由上述技术方案,本申请提供的一种基于s参数的数据处理方法、装置及电子设备,首先获取初始数据集,并基于初始数据集的初始频率范围进行矢量拟合处理,得到初始参数。进而确定延拓频率范围,延拓频率范围即是需要延展拓宽的频率范围,高于初始频率范围。基于初始参数和延拓频率范围,生成延拓数据集,最后利用延拓数据集,进行数据处理。与相关技术相比,本申请通过在初始数据集中计算初始参数并在延拓频率范围内进行拟合,最后根据拟合情况生成延拓数据集,实现了在一定频率范围的频谱延拓到更大频率的范围上,从而提升后续无源性校正的质量,使得系统能够在更大范围内保持无源性。
21、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
1.一种基于s参数的数据处理方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始参数和所述延拓频率范围,生成延拓数据集,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始参数和所述延拓频率范围,计算所述延拓频率范围内的频谱,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在利用所述延拓数据集,进行数据处理之前,所述方法还包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所述延拓频率范围内的s参数进行无源性检验,直至所述延拓频率范围内的频谱满足所述无源性检验的条件,得到修正后的延拓数据集,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据修正后的s参数,得到修正后的延拓数据集,包括:
7.一种基于s参数的数据处理装置,其特征在于,包括:
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法。
9.一种计算机程序产品,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种电子设备,包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法。