淺析EDA技術在通信電子線路中的應用

黃韜

摩托羅拉移動互聯科技（廈門）有限公司，福建廈門，361006

0 引言

科學技術快速進步，諸多的高科技成果涌現出來，應用于社會各個領域中，發揮著重要的作用。在現代通信中，電子線路地位是不可替代的。電子通信中應用EDA（電子設計自動化）技術，對電子通信發展起到了推進作用，促使電子通信行業繁榮發展，以跟得上時代的步伐，滿足社會需求。本文對EDA技術在通信電子線路中的應用展開研究。

1 EDA技術概述

1.1 概念

現代電子技術中，EDA技術起到了核心作用。該技術應用中，主要發揮作用的是工具軟件平臺，所采用的是系統邏輯描述方法實施文件設計工作，進行邏輯編譯，經過簡化之后綜合處理并進一步優化，這些操作所使用的都是軟件，對于各項工作綜合處理，結合使用描繪性語言，運行仿真軟件測試，由此可以實現系統硬件功能[1-2]。

關于EDA技術的發展進程可以劃分為三個階段：

第一個階段，主要是利用計算機技術，發揮重要作用的是程序編輯軟件。此前，人們所采用的是手工操作方式，當進入到這個階段就開始使用計算機操作，人們的勞動量減少，工作更加便利。應用計算機進行輔助設計，此時該技術還沒有完善，依然處于初步階段，因此沒有處于良好的發展水平。

第二個階段，EDA技術呈現出快速發展態勢，一些新的功能得以實現，此時可以應用計算機軟件實施自動布局布線，開展電路設計工作，還可以進行印制電路板分析。此時，發達國家之間的競爭異常激烈，對EDA技術的發展起到了推動作用，技術水平全面提高。

第三個階段，也就是20世紀90年代，智能技術應運而生，并滲入到各個領域中，EDA技術趨向于智能化。此時，該技術的應用提高了技術層次，所使用的是高級描述語言，系統仿真技術更加高端，實現各種技術的綜合化。

1.2 特征

EDA技術本身就是一個設計工具，主要的工作平臺是計算機，將當前比較先進的技術充分利用起來，諸如計算機技術、智能技術和電子技術等等。現在EDA技術應用覆蓋面非常廣，可以用于設計各種電子產品，比如，設計電子電路、設計印刷電路板等，還可以對可編程器件進行編程，設計集成電路板。相比較于傳統設計方法，EDA技術應用中所呈現出來的特點是非常顯著的，即電路可靠性非常高，能夠加快設計速度，還可以使用硬件描述語言。在實施設計文檔管理的時候，操作簡單，使用方便。該技術的應用中，電路仿真功能是非常強大的，而且有自主知識產權，所開發技術具有非常強的可用性，不需要設計人員有豐富的經驗。

EDA技術的應用中可以實現自動設計，設計人員在設計電路的時候還可以采用邏輯分析方法，進行時序測試，也可以進行性能設計。在開發EDA軟件技術的時候，EDA技術功能的充分發揮，軟件支撐平臺起到重要的支撐作用，能夠保證建立電路，分析實驗過程中產生的各種數據，還能夠實現結構輸出，在集成系統中對于數據信息的處理以及分析。

在開展設計工作中應用EDA技術，設計人員使用鼠標就可以操作，創建電路變得更加簡單，電路參數也會相應地更改，還可以根據需要更換電路元器件。進行電路設計的時候應用EDA技術，能夠自行測試設計方案，保證其功能性和可用性，分析設計電路所具備的性能，如果電路設計存在漏洞，能夠自行補充，對于所存在的問題可以自行修改，由此起到優化設計電路的作用，使其性能得以充分發揮。

在UG8.0軟件支撐平臺上應用EDA技術，在設計電路以及對電路的優化中可以發揮軟件功能，無論是各項指令的輸入、輸出，還是各種語言的控制方面，都不會提出較高的技術要求，也不需要使用程序編制電路各個環節。該技術的操作非常簡單，啟動電路設計平臺之后，使用節點和線連接虛擬電子元器件即可，虛擬儀器表運行的過程中，就可以獲得仿真波形，并進行分析，還可以獲得各種參數。在UG8.0軟件平臺上設置有很多對應于實際元器件的模型，而且都是虛擬化的。在進行電子電路設計的過程中，其形式上更符合現實情況，從而獲得更加精確的仿真效果[3-4]。

2 EDA技術在通信電子線路中的應用

2.1 設計步驟

通信電子線路的設計過程中應用EDA技術，可以采用如下的設計步驟：

其一，對于設計項目要全面理解。在設計電子電路之前，對于電路從多個角度綜合理解并全面分析，了解電路所發揮的功能、設計過程中需要遵循的標準，需要采用的設計元件以及各項技術指標等等，都要熟練掌握。要注重分析處理信號的特點，還要掌握被控制轉換對象的特點，系統分析其參數，并對分析所獲得的結果做好統計工作。當進入到設計環節，要明確設計要求，對系統實施高層次的抽象描述，之后進行設計分析并加以驗證，如果沒有通過驗證，就要從頭開始重新操作，驗證通過之后，進行物理設計實現，然后進入到樣機環節，物理設計實現和樣機環節沒有通過的情況之下，都要回到系統高層次抽象描述環節進行重新操作。樣機環節通過之后，就可以定型制造電子產品。

其二，將相應的設計方案制定出來。通過分析系統的總體功能，將電路設計原理框圖制定出來，然后將設計方案細化，劃分為多個環節。分析各個環節之間所存在的關聯性，將所采用的信號交流方式確定下來，明確電路運行的時序。采用這種方式，電路設計更加簡單化，電路設計的原理也能夠清晰表達。

其三，使用仿真軟件對單元電路實驗。將總體設計方案確定下來之后，要正確選擇元器件。通過運行電子仿真軟件繪制電路的每個環節，之后進行仿真模擬操作，實施仿真檢驗，這樣可以對設計方案是否可行作出判斷。在進行電路設計的過程中所使用的元器件多種多樣，包括中央處理器、TTL等等，電能供應中采用不同電源，合理設計電路之間的電平轉換過程，對于所采用的轉換方式以及轉換的流程都可以繪制框圖，對于相關內容準確表達，保證電平正確轉換。

在設計仿真電路的過程中，選擇仿真軟件的時候要考慮到設計電路所屬類型。現在，通信行業開發出多種類型的仿真軟件，而且各有側重點。通常而言，進行電路設計的過程中，如果對基礎電路進行仿真操作，MulTIsim軟件是比較合適的，可以用于仿真實驗[2]。如果控制電路比較復雜，可以使用Proteus軟件。設計通信工程電路時，設計仿真實驗過程中，比較常用的是MATLAB軟件。根據實際需要使用各種仿真電路軟件，可以檢驗各個環節設計方案所能夠發揮的性能，模擬運行原理以及運行流程，還可以自動分析電路設計方案，同時對參數進行分析，如果設計方案存在不足，可以自動修改，由此起到優化設計方案的作用。通過合理應用EDA技術，使得設計過程更加簡單，而且操作便捷，工作量減少，設計工作時間縮短，在設計中還可以不斷創新思維，設計者的動手能力大大增強。

其四，分析設計方案。在對單元電路采用仿真模擬方式進行實驗的過程中應用EDA技術，需要著重分析電路的可行性。針對各個單元采用仿真模擬方法進行實驗，在此過程中需要檢驗一部分性能，確保各個環節都不會有問題存在。但是，經過組合而形成一個整體之后，各個環節之間很有可能出現不合理搭配問題，使得整個系統運行的過程中不能很好地發揮性能，不能實現預期目標。所以，仿真模擬操作各個環節中，需要從多個角度分析各個環節電路，明確信號輸入與輸出之間的關系，以及各個環節接口的極性和時序等等，從而明確電路設計中的矛盾沖突，經過不斷修改之后，將最完美的設計方案提供出來。

其五，將各個設計環節進行組合。檢驗各個環節電路設計情況，還要明確電路之間設計方案的合理性，采用模擬仿真的方法展開實驗，從而對設計加以驗證，明確其是否可行。在設計電路元件時嚴格按照設計要求進行，經過反復實驗，明確不同環節設計方案之間所存在的關聯性，讓設計人員對于設計電路所采用方式熟練掌握。在實施電子仿真實驗的時候，應用元件都比較理想，而且在連接上也采用理想工藝，落實到實際電路中，由于各種因素的影響，導致其性能不能保持穩定。所以，在安裝電路實體的時候，要積極調試其性能并不斷優化，以更好地發揮其功能。

2.2 實際應用

電子產品設計領域因為應用EDA技術而產生巨大變化，在電子通信領域，EDA技術是非常重要的元素，推動電子線路設計工作快速發展。所以，通信電子線路中已經廣泛應用EDA技術。通信電子線路中合理應用EDA技術，使電子設計線路運行非常方便，而且具有良好的安全可靠性。

2.2.1 在仿真實驗中的應用

通信電子線路主要用于電子信息工程和通信工程，應用EDA技術，要充分掌握通信基礎知識，全面了解通信電子線路的基本功能以及運行原理，使用實驗儀器進行示范操作，將線路的運行狀態充分展示出來。如果采用傳統的實驗儀器，由于沒有較高的精確度，使得實驗準確度受到影響，所獲得的實驗結果不夠理想。應用EDA技術可以改變實驗條件，實驗結果有較高的精準度。

在進行仿真模擬操作的過程中應用EDA技術，確保設計更加科學，而且實現標準化。如果采用傳統設計方法，需要先進行整體設計，然后進入到實驗環節，經過檢驗之后各項指標合格，就可以進行大批量生產，如果質量不合格，就要對樣機進行重新設計并制作，這樣導致可靠性不是很高，而且人力成本和物力成本消耗量大[5]。采用模擬仿真軟件進行設計，很多的技術難關都能夠克服，在設計制作之前要對原理實施模擬仿真，并進行虛擬聯機，制作工作不再繁瑣，得以簡化，由此節約了成本，同時仿真系統提供的設計標準更加準確，保證設計的科學性，基于此展開設計，可以獲得更加可靠的結果。所以，EDA技術的應用，使得產品的研究制作更加方便。

2.2.2 在通信產品中的應用

通信產品中對EDA技術合理應用是非常必要的。現在人們的生活質量已經明顯改善，對通信產品有了更高的質量要求，特別是抗干擾性需要進一步提高，使數字技術不斷升級，包括模擬信道、話音以及加密技術都采用數字化操作方式，技術要求也越來越高。對于這些要求要充分滿足，就要調整電子線路，合理應用高速電子電路，還要結合使用數模混合電路，這樣的電路設計比較繁瑣。如果按照傳統設計方式，主要是采用拼接的方法，只要經驗豐富，操作就非常容易，對于設計方案加以驗證，不足之處進行修改之后再驗證，就可以完成操作，消耗的時間比較多，成本也會增加，特別是沒有詳細分析精密儀器，導致可靠性不高。應用EDA工具可以規避這些不足，設計的速度更快，而且準確率更高，確保通信產品電路有很高的準確度。

2.2.3 在射頻電子中的應用

射頻即為“RF射頻”，也就是射頻電流，其是作為一種高頻交流變化電磁波存在的，如果交流電每秒變化不大于1000次，就是低頻電流，超過1000次則為高頻電流。射頻屬于高頻電流，有線電視系統就是采用這種射頻傳輸方式。按照電子學理論，當導體中有電流流過的時候，在導體的周圍就會有磁場形成；交變電流通過導體的過程中，導體周圍有交變影響下產生的電磁場，這就是電磁波。如果電磁波頻率還不足100kHz，此時地表會將電磁波吸收，不能做到有效傳輸，但是如果電磁波頻率比較高，已經超過100kHz的時候，空氣就會發揮載體作用促使電磁波傳播，經過大氣層外緣的電離層反射之后就會形成遠距離傳輸能力，對于具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波，即為射頻。

在射頻電子電路設計的過程中應用EDA技術，充分發揮其優勢，以提高設計質量和設計效率。EDA技術作為科學技術發展的重要產物，主要發揮作用的是計算機軟件平臺。在對電路進行編輯設計的時候使用超高速集成電路硬件描述語言，對電子線路設計進行編輯，使設計的一系列過程自動完成，包括邏輯編輯和翻譯、簡化處理、分割之后綜合并進一步優化，合理布局、布線。應用EDA技術可以使得電路有非常強的可操作性，設計人員在設計中不會感到有難度，工作量減少，強度降低[6]。

3 結語

通過上面的研究可以明確，現在的電子通信領域中已經廣泛應用EDA技術，改變了傳統設計方法存在的弊端，使得設計人員快速準確地完成工作任務，產品設計有較高精確度。通過合理應用EDA技術，推動通信電子線路設計創新，對通信產品研究制作起到一定的推動作用。