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MathWorks：先进射频数字孪生技术助力加速系统设计
关键要点
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新一代雷达和卫星通信系统，正推动工程研发团队踏入全新的未知领域。现代平台必须支持多种任务，通过软件更新进行适配，并在未来数十年内保持适用性，同时还需在日益复杂的射频频率和带宽下运行。
随着相控阵架构日趋复杂，传统的原型驱动设计方法已接近极限。为此，工程师需要一种新的方法，要能在首批硬件进入实验室之前，提前了解整个系统的性能表现。
MathWorks很早就意识到了这方面的挑战，因而与ADI合作开发了一种射频数字孪生方法，将ADI经过验证的射频硬件模型与系统级仿真相结合。由此构建的虚拟环境使工程师能够在投入物理原型制作之前，探索设计权衡，评估真实条件下的性能，并将元件级特性与任务级结果相关联。
“我们专门为ADI波束成形器平台开发了射频数字孪生体。此数字孪生体既可用于元件级定制电路板设计，也可用于完整通信和雷达系统的端到端仿真。此数字孪生技术使系统集成商能够在投入高昂成本制作原型之前，结合特定应用背景评估硬件指标。ADI致力于提供精确、高质量的模型，并在整个验证过程中保持紧密协作，使上述成果得以实现。”Giorgia Zucchelli
MathWorks产品营销经理
概览
公司
MathWorks是领先的数学计算软件开发商，专注于工程系统的设计与开发。MATLAB®和Simulink®赋能工程团队在汽车、航空航天、能源和医疗设备等行业中，对复杂工程系统进行建模、仿真和部署。MATLAB提供了用于算法开发、数据分析、可视化和数值计算的集成环境，而Simulink则支持多域及嵌入式系统的仿真与基于模型的设计。MATLAB与Simulink共同提供了统一平台，帮助工程师应对系统复杂性，加速开发进程，并将概念构想转化为现实解决方案。MathWorks成立于1984年，在全球34个办事处拥有超过6500名员工。
目标
构建射频数字孪生体，赋予真实系统特性，使工程师能够在硬件问世前，提前验证并优化设计。
挑战
对于软件定义的多功能射频平台而言，元件级分析已显不足，难以满足需求。
解决方案
经ADI验证的硬件模型与MathWorks仿真技术相结合，使射频系统在虚拟环境中得以真实呈现。
攻克难关：尽早预测真实射频性能
随着雷达和卫星通信系统日益软件化和多功能化，传统设计方法已遇到瓶颈。现代平台必须在同一射频硬件上平衡各种相互竞争的需求，包括高线性度通信、高性能雷达探测等。
然而，开发人员历来依赖元件级模型和数据手册来预测系统特性。但面对具有数千种可能运行状态的复杂相控阵架构，传统方法有太多关键问题无法解答。
ADI和MathWorks遇到了当下行业众多企业共同面临的难题：如何在物理原型问世前准确预测真实系统性能、评估设计权衡并降低风险。
解决方案：利用射频数字孪生技术赋能突破性设计
为帮助工程师更早验证日益复杂的射频系统，ADI与MathWorks基于MATLAB和Simulink（MathWorks先进的建模/仿真/系统设计平台）开发了射频数字孪生框架。
与静态元件模型不同，射频数字孪生是一个动态的可执行模型框架，可随硬件迭代而持续演进。在MATLAB和Simulink中，工程师可在高保真电路包络模型与快速系统级仿真之间灵活切换，随着设计成熟，在精度与速度之间取得平衡。此方法使客户早在芯片可用前便能评估ADI产品、任务级性能并探索设计权衡，同时随着新硬件实测数据的采集而持续优化模型。
通过在拟真的运行环境中仿真射频问题、设计权衡和任务级指标，工程师可在开发早期评估雷达、卫星通信和相控阵系统，从而降低风险并做出更明智的设计决策。
此次合作还建立了双向反馈机制，使客户能够及早洞察系统特性，同时ADI也能获取应用层反馈，以便在芯片定型前指导未来产品开发。最终实现了更高效、更具协作性的开发与落地路径。
射频数字孪生
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定义射频数字孪生是一种虚拟模型，将经验证的射频硬件模型与系统级仿真相结合，使工程师能够在硬件制造前评估真实性能。 |
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核心能力
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重要价值
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数字孪生引领先进雷达与卫星通信的未来
ADI与MathWorks的合作展示了数字孪生技术如何变革复杂射频系统的设计方式。通过将经验证的硬件模型与系统级仿真相结合，工程师能够探索更多设计方案，更早评估性能，并在硬件制造前更有把握地做出决策。
展望未来，人工智能、数字孪生和数字主线技术的进步有望进一步加速开发周期，同时增强从概念到部署的全程可追溯性。ADI与MathWorks正携手共创虚拟验证成为工程创新核心环节的未来，使系统设计更加智能、高效且可预测。
