АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ СТУПЕНЧАТОГО НАПРАВЛЕННОГО ОТВЕТВИТЕЛЯ НА СВЯЗАННЫХ ЛИНИЯХ НА ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА

  • Е.В. Данильченко Южный федеральный университет
  • В. И. Данильченко Южный федеральный университет
  • В.М. Курейчик Южный федеральный университет
Ключевые слова: Генетические алгоритмы, графы и гиперграфы, эволюционные вычисления, автоматизация синтеза СВЧ модулей, САПР, принципиальная схема, топология

Аннотация

Описывается автоматизированный подход к структурно-параметрическому синте-
зу ступенчатого направленного ответвителя на связанных линиях на основе генетического
алгоритма (ГА), позволяющий создать алгоритмическую среду в области генетического
поиска для решения NP полных задач, в частности структурно-параметрический синтез
ступенчатого направленного ответвителя на связанных линиях. Цель данной работы за-
ключается в нахождении путей структурно-параметрического синтеза ступенчатого
направленного ответвителя на связанных линиях на основе бионспирированной теории.
Научная новизна заключается в разработке модифицированного генетического алгоритма
для автоматизированного структурно-параметрического синтеза ступенчатого направ-
ленного ответвителя на связанных линиях. Постановка задачи в данной работе заключа-
ется в следующем: оптимизировать синтез схем пассивных и активных СВЧ цепей путем
применения, модифицированного ГА. Принципиальное отличие от известных подходов в
применении новых модифицированных генетических структур в автоматизированном
структурно-параметрическом синтезе, кроме того в работе праведен новый метод рас-
чёта ступенчатого направленного ответвителя на связанных линиях на основе модифици-
рованного ГА. Таким образом, проблема создания методов, алгоритмов и программного
обеспечения для автоматизированного структурного синтеза СВЧ модулей в настоящее
время имеет особую актуальность. Ее решение позволит улучшить качественные харак-
теристики проектируемых устройств, сократит сроки и затраты на проектирование,
снизит требования к квалификации разработчика.

Литература

1. Danil'chenko V.I., Kureychik V.M. Geneticheskiy algoritm planirovaniya razmeshcheniya
SBIS [Genetic algorithm for VLSI placement planning], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskienauki
[Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2019, No. 2 (204), pp. 75-79.
2. Lebedev B.K., Lebedev V.B. Planirovanie na osnove roevogo intellekta i geneticheskoy
evolyutsii [Planning based on swarm intelligence and genetic evolution]. Izvestiya YuFU.
Tekhnicheskienauki [Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2009, No. 4 (93), pp. 25-33.
3. Ahmet Karli, Vasfi Emre Omurlu, Utku Buyuksahin, RemziArtar, Ender Ortak. Self tuning
fuzzy PD application on TI TMS320F 28335 for an experimental stationary quadrotor.
Available at: http://ieeexplore.ieee.org/document/6151404/ (accessed 23 April 2017).
4. Kalent'ev A.A., Garays D.V., Dobush I.M., Babak L.I. Strukturno-parametricheskiy sintez
SVCH tranzistornykh usiliteley na osnove geneticheskogo algoritma s ispol'zovaniem modeley
monolitnykh elementov [Structural-parametric synthesis of microwave transistor amplifiers
based on a genetic algorithm using models of monolithic elements], Doklady TUSUR [Proceedings
of TUSUR University]. Dekabr' 2012, No. 2 (26), Part 2, pp. 104-112.
5. Tang, Maolin and Yao, Xin. A memetic algorithm for VLSI floorplanning, IEEE Transactions
on Systems, Man, And Cybernetics–Part B: Cybernetics, 2007, No. 37 (1).
6. Goryainov A.E., Dobush I.M., Babak L.I. Postroenie parametricheskikh modeley passivnykh
komponentov SVCh monolitnykh integral'nykh skhem s ispol'zovaniem programmy Extraction-
P [Construction of parametric models of passive components of monolithic microwave integrated
circuits using the Extraction-P program], Doklady TUSUR [Proceedings of TUSUR
University], pp. 94-99.
7. Kokolov A.A., Salnikov A.S., Sheyerman F.I. and Babak L.I. Broadband Double-Balanced SiGe
BiCMOS Mixer With Integrated Asymmetric MBaluns, Int. Conf. “Dynamics of Systems,
Mechanisms and Machines” (Dynamics-2017), Omsk, Russia, 2017 (accepted for publication).
8. Wenyuan L. and Qian Z. A 0.7–1.9GHz Broadband Pseudo-diff erential Power Amplifi er
Using 0.13-um SiGe HBT Technology, 2012 Int. Conf. on Microwave and Millimeter Wave
Technology (ICMMT), July 2012,.pp. 1-4.
9. Kokolov A.A., Dobush I.M., SHeerman F.I., Babak L.I. i dr. Slozhno-funktsional'nye bloki
shirokopolosnykh usiliteley radiochastoty dlya odnokristal'nykh priemnikov L- i S-diapazonov
na osnove tekhnologii SiGe [Complex-functional blocks of broadband radio frequency amplifiers
for single-chip l- and S-band receivers based on SiGe technology], 3-ya Mezhdunar.
nauch. konf. «EKB i elektronnye moduli» (Mezhdunarodnyy forum «Mikroelektronika-2017»),
g. Alushta, oktyabr' 2017 [3rd international. scientific conference " ECB and electronic modules
"(international forum "Microelectronics-2017"), Alushta, October 2017]. Moscow:
Tekhnosfera, 2017, pp. 395-401.
10. Bocklemann D.E. and Eisenstadt W.R. Combined Diff erential and Common-Mode Scattering
Parameters: Theory and Simulation, IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques, Vol.
MTT-43, July 1995, No. 7, pp. 520-523.
11. Kurokawa K. Power Waves and the Scattering Matrix, IEEE Trans. on Microwave Theory and
Techniques, 1965, Vol. MTT-13, No. 2, pp. 194-202.
12. Zhabin D.A., Garays D.V., Kalentyev A.A., Dobush I.M. and Babak L.I. Automated Synthesis
of Low Noise Amplifi ers Using S-parameter Sets of Passive Elements, Asia-Pacifi c Microwave
Conference (APMC 2017), Kuala Lumpur, Malaysia, 2017 (accepted for publication).
13. Kalentyev A.A., Garays D.V. and Babak L.I. Genetic-Algorithm-Based Synthesis of Low-
Noise Amplifi ers with Automatic Selection of Active Elements and DC Biases, European Microwave
Week 2014, Rome, Italy, October 2014, pp. 520-523.
14. Babak L.I., Kokolov A.A. and Kalentyev A.A. A New Genetic-Algorithm-Based Technique for
Low Noise Amplifier Synthesis, European Microwave Week 2012, Amsterdam, The Netherlands,
November 2012. Genetic-Algorithm-Based Synthesis of Low-Noise Amplifi ers with
Automatic Selection of Active Elements and DC Biases, European Microwave Week 2014,
Rome, Italy, October, pp. 520-523.
15. Mann G.K.I., Gosine R.G. Three-dimensional min–max-gravity based fuzzy PID inference
analysis and tuning, Fuzzy Sets and Systems, 2005, Vol. 156, pp. 300-323.
16. Kureychik V.M. Gibridnye geneticheskie algoritmy [Hybrid genetic algorithms], Izvestiya YuFU.
Tekhnicheskienauki [Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2007, No. 2 (77), pp. 5-12.
17. Koshevoy S.E., Dorofeev C.Yu., Babak L.I. Strukturnyy sintez SVCh-ustroystv na osnove
geneticheskogo algoritma v sisteme avtomatizirovannogo proektirovaniya INDESYS [Structural
synthesis of microwave devices based on a genetic algorithm in the computer-aided design
system INDESYS], Vseros. nauch.-tekhn. konf. s mezhdunar. uchast. «Sovremennye
problemy radioelektorniki» [All-Russian scientific and technical conference with international
participation "Modern problems of Radioelectronics"]. Krasnoyarsk: SFU, 2009, pp. 421-424.
18. Kokolov A.A., Dobush I.M., Sheerman F.I., Babak L.I. i dr. Slozhno-funktsional'nye bloki
shirokopolosnykh usiliteley radiochastoty dlya odnokristal'nykh priemnikov L- i S-diapazonov
na osnove tekhnologii SiGe [Complex-functional blocks of broadband radio frequency amplifiers
for single-chip l - and S-band receivers based on SiGe technology], 3-ya Mezhdunar.
nauch. konf. «EKB i elektronnye moduli» (Mezhdunarodnyy forum «Mikroelektronika-2017»),
g. Alushta, oktyabr' 2017 [3rd international. scientific conference " ECB and electronic modules
"(international forum "Microelectronics-2017"), Alushta, October 2017]. Moscow:
Tekhnosfera, 2017, pp. 395-401.
19. Zaporozhets D.Yu., Kravchenko Yu.A., Lezhebokov A.A. Sposoby intellektual'nogo analiza
dannykh v slozhnykh sistemakh [Methods of data mining in complex systems], Izvestiya
Kabardino-Balkarskogo nauchnogo tsentra RAN [Izvestiya Kabardino-Balkar scientific center
of the Russian Academy of Sciences], 2013, No. 3, pp. 52-54.
20. Zhiqiang Yang, Jimin Zhang, Zhongchao Chen, Baoan Zhang. Semi-active control of highspeed
trains based on fuzzy PID control, Procedia Engineering, 2011, Vol. 15, pp. 521-525.
Опубликован
2020-11-22
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ II. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ