Modelowanie i symulacja propagacji fali EM w bezprzewodowych kanałach szerokopasmowych i połączeniach cyfrowych układów VLSI

• Autorzy: Górniak P. , Wardziński A. , Bandurski W.

Warianty tytułu

EN

Modeling and Simulation of EM Waves in UWB Wireless Channel and Interconnects of Digital VLSI Systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono modelowanie i symulację bezprzewodowego kanału szerokopasmowego zawierającego przeszkody wypukłe oraz połączeń w szybkich układach cyfrowych VLSI. Dyfrakcja jako główny czynnik wpływający na zniekształcenia sygnału w kanale szerokopasmowym decydująco wpływa na transmitancję kanału wyrażoną za pomocą funkcji specjalnych. Celem pracy jest aproksymacja transrnutancji funkcją wymierną przy wykorzystaniu algorytmu vector fitting. Wyniki obarczone są bardzo małym błędem, a odpowiedź impulsowa kanału ma własności umożliwiające obliczanie splotu z sygnałem nadawanym. W pracy obliczana jest także przybliżona odpowiedź impulsowa układu bramka-połączenie-bramka z wykorzystaniem przybliżonych parametrów rozproszenia linii transmisyjnej modelującej połączenie. Wynik zapewnia wystarczającą dokładność, a postać matematyczna odpowiedzi impulsowej jest prosta.

EN

In the paper modeling and simulation of the wireless UWB channel containing convex objects and interconnects in VLSI circuit is covered. Diffraction as the main factor influencing distortion in UWB channel has crucial impact on its transfer function, which is expressed by means of special functions. The main goal of the paper is to approximate the transfer function by rational function using "vector fitting" algorithm. The obtained approximated transfer function exhibits small errors and additionally impulse response of the channel has properties permitting for very fast calculation of the convolution of the transmitted signal with impulse response. Moreover in the paper the approximate impulse response of the system gate-interconnect-gate, on the basis of simplified scattering parameters, was calculated. The obtained result provides sufficient accuracy and very simple mathematical form of the impulse response.

Słowa kluczowe

PL

kanał szerokopasmowy; połączenie; linia transmisyjna; transmitacja; dyfrakcja; odpowiedź impulsowa kanału szerokopasmowego

EN

UWB channel; interconnect; transmission line; transfer function; UWB channel impulse response

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 2-3
• Strony: 87--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Górniak P.

• Katedra Telekomunikacji Multimedialnej i Mikroelektroniki, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji Politechniki Poznańskiej

autor

Wardziński A.

• Katedra Telekomunikacji Multimedialnej i Mikroelektroniki, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji Politechniki Poznańskiej

autor

Bandurski W.

• Katedra Telekomunikacji Multimedialnej i Mikroelektroniki, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• [1] Qiu R. C.: A Generalized Time Domain Multipath Channel and its Application in Ultra-Wideband (UWB) Wireless Optimal Receiver Design - Pan III: System Performance Analysis, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 5, no. 10, October 2006
• [2] Kashiwagi, T. Imai: Time-varying Path-shadowing Model for Indooe Populated Environments. IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 59, no. 1, January. 2010
• [3] Ghaddar M., Talbi L., Denidni T. A., Sebak A.: A Conducting Cylinder for Modeling Human Body Presence in Indoor Propagation channel, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 55, no. 11, November 2007
• [4] Lee J. Y., Kim C, Ha D. W.: UWB propagation measurements in BAN scenarios, ff" International Symposium on Communication Systems, Networks & Digital Signal Processing (CSNDSP), Poznan, 18-20 July 2012
• [5] McNamara D. A., Pistorius C. W. I.: Introduction to the uniform geometrical theory of diffraction, Mech House, Boston 1990
• [6] Górniak R., Bandurski W. ; The New Vector Fitting Approach to Modeling of UWB Channels Containing Convex Obstacles, 6th European Conference on Antennas and Propagation, Prague, 26-30 March 2012
• [7] Gustavsen B., Semlyen A. : Rational approximation of frequency domain response by vector fitting, IEEE Transations on Power Delivery, vol.14, no. 3,1999
• [8] Bandurski W.: Metody analizy i symulacji połączeń w szybkich układach cyfrowych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2006
• [9] Bandurski W: Simulation of Single and Coupled Transmission Lines Using Time-Domain Scattering Parameters, IEEE Trans, on CAS I, August 2000, vol. 47, no 8
• [10] Maio et al.: Influence of characterization on transient analysis of nonlinearly loaded lossy transmission lines, lEEETrans. Circuit Syst., vol.41, Mar. 1994
• [11] Chen J., He L.: Piecewise linear model for transmission line with capacitive loading and ramp input. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol.24 No.6, June 2005
• [12] Kahng A. B., Muddu S., An analytical delay model for RLC interconnects, IEEE Trans, on Computer-aided design of Integrated Circuits and Systems, Vol.16, Dec. 1997
• [13] Ismail Y. l., Friedman E. G.: Effecfs of inductance on the propagation delay and repeater insertion in VLSI circuits, IEEE Tran. VLSI Sys., vol. 8, No. 2, April 2000
• [14] Wardzińska A., Bandurski W.: Wrażliwość odpowiedzi na skok jednostkowy m zmiany parametrów RLC połączeń w układach VLSI, Elektronika, 12/2010
• [15] Wardzińska A., Bandurski W.: Step response calculation of VLSI lowloss inter-connect using S-parameters, Proc. of ICSES International Conference on Signals and Electronics Systems, 18-21 September, Wroclaw, Poland