邓垫君; 李燕

doi:10.7498/aps.74.20250062

摘要

本文提出了一种基于奇异值分解(SVD)正则化和快速迭代收缩阈值算法(FISTA)的单层无相位辐射源重构算法. 该方法能够有效地识别集成电路中的电磁干扰源. 首先, 通过近场扫描获取电磁场数据, 随后利用源重构方法(SRM)在其表面重建等效偶极子模型. 引入SVD正则化项以提高算法的稳定性和抗噪声能力, FISTA技术则加速了算法的收敛速度. 为了验证该方法的准确性和对高斯噪声的鲁棒性, 进行了贴片天线仿真分析和芯片实验测试. 结果表明, 该算法在第35次迭代时达到稳定, 重构结果与仿真结果的相对误差为2.3%, 迭代时间仅为传统方法的61.7%, 相对误差减少了52%.

关键词:

Abstract

An algorithm of reconstructing phaseless radiation source based on singular value decomposition (SVD) regularization and fast iterative shrinkage-thresholding algorithm (FISTA) is proposed in this work, aiming at efficiently identifying electromagnetic interference (EMI) sources in integrated circuits (ICs). The method acquires electromagnetic field data through near-field scanning and reconstructs an equivalent dipole array on the surface of the radiation source by using the source reconstruction method (SRM). In the reconstruction process, the SVD regularization term enhances the algorithm's stability and noise resistance, while the FISTA accelerates the convergence speed.In order to validate the effectiveness of the proposed method, dipole array reconstruction is first performed using near-field data at a height of 5 mm for a patch antenna simulation model, followed by analyzing the magnetic field data at a 10 mm validation plane. At the 35th iteration, the total relative error of the reconstruction is 1.21%. The influence of the regularization parameter α on the result is then investigated, and it is found that when α = 0.05 the error is minimized. The method is also tested under different Gaussian white noise conditions, and the relative error is kept below 5%, which demonstrates strong robustness.Finally, the experiments on chips are conducted to verify the method. The proposed method converges stably within 35 iterations, with a relative error of 2.3% in the reconstruction results. The proposed method reduces the total iteration time to 61.7% of the single-layer phaseless interpolation algorithm, while achieving a 52% lower relative error than the double-layer phasless iteration algorithm. The experimental results show that the proposed method can reconstruct phaseless radiation source efficiently and accurately, and has good noise robustness, which is suitable for EMI analysis in ICs.

Keywords:

作者及机构信息

邓垫君,
李燕

通信作者: 李燕, liyan@cjlu.edu.cn

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 62071424)和浙江省自然科学基金重大项目(批准号: LHZSD25F010001)资助的课题.

Authors and contacts

Corresponding author: LI Yan, liyan@cjlu.edu.cn

Funds: Project supported by National Natural Science Foundation of China (Grant No. 62071424) and the Key Program of the Natural Science Foundation of Zhejiang Province, China (Grant No. LHZSD25F010001).

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方法	准备时间/s	迭代时间/s	总时间/s	总相对误差
双层无相位迭代算法^[18]	2031.21	201.05	2132.26	4.8%
单层无相位插值算法^[17]	202.15	110.36	312.51	3.4%
本文方法	95.34	97.56	192.9	2.3%

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[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]

[1]	王泽龙, 王与烨, 李海滨, 张敬喜, 徐德刚, 姚建铨. 基于DAST晶体的连续太赫兹差频辐射源研究. 必威体育下载 , 2025, 74(3): 034201. doi: 10.7498/aps.74.20241349
[2]	陈韬, 江普庆. 揭示热反射实验中热物性参数的本征关系. 必威体育下载 , 2024, 73(23): 230202. doi: 10.7498/aps.73.20241369
[3]	王芙蓉, 杨帆, 张亚, 李世中, 王鹤峰. 基于奇异值分解的矩阵低秩近似量子算法. 必威体育下载 , 2021, 70(15): 150201. doi: 10.7498/aps.70.20210411
[4]	许育培, 李树. 球几何中辐射源粒子抽样方法的改进. 必威体育下载 , 2020, 69(11): 119501. doi: 10.7498/aps.69.20200024
[5]	李宁, TuXin, 黄孝龙, 翁春生. 基于Tikhonov正则化参数矩阵的激光吸收光谱燃烧场二维重建光路设计方法. 必威体育下载 , 2020, 69(22): 227801. doi: 10.7498/aps.69.20201144
[6]	王仲根, 沐俊文, 林涵, 聂文艳. 新型缩减矩阵构造加快特征基函数法迭代求解. 必威体育下载 , 2019, 68(17): 170201. doi: 10.7498/aps.68.20190572
[7]	张熙程, 方龙杰, 庞霖. 强散射过程中基于奇异值分解的光学传输矩阵优化方法. 必威体育下载 , 2018, 67(10): 104202. doi: 10.7498/aps.67.20172688
[8]	施卫, 闫志巾. 雪崩倍增GaAs光电导太赫兹辐射源研究进展. 必威体育下载 , 2015, 64(22): 228702. doi: 10.7498/aps.64.228702
[9]	谢正超, 王飞, 严建华, 岑可法. 炉膛三维温度场重建中Tikhonov正则化和截断奇异值分解算法比较. 必威体育下载 , 2015, 64(24): 240201. doi: 10.7498/aps.64.240201
[10]	李树, 邓力, 田东风, 李刚. 基于能量密度分布的辐射源粒子空间抽样方法研究. 必威体育下载 , 2014, 63(23): 239501. doi: 10.7498/aps.63.239501
[11]	李爽, 王建国, 童长江, 王光强, 陆希成, 王雪锋. 大功率0.34 THz辐射源中慢波结构的优化设计. 必威体育下载 , 2013, 62(12): 120703. doi: 10.7498/aps.62.120703
[12]	苏海晶, 王启光, 杨杰, 钱忠华. 基于奇异值分解对中国夏季降水模式误差订正的研究. 必威体育下载 , 2013, 62(10): 109202. doi: 10.7498/aps.62.109202
[13]	尹柏强, 何怡刚, 吴先明. 心磁信号广义S变换域奇异值分解滤波方法. 必威体育下载 , 2013, 62(14): 148702. doi: 10.7498/aps.62.148702
[14]	曹冬杰, 郄秀书, 段树, 宣越建, 王东方. 基于VHF辐射源短基线定位系统对闪电放电过程的研究. 必威体育下载 , 2012, 61(6): 069202. doi: 10.7498/aps.61.069202
[15]	郑安总, 冷永刚, 范胜波. 基于奇异值分解的随机共振特征提取研究. 必威体育下载 , 2012, 61(21): 210503. doi: 10.7498/aps.61.210503
[16]	高喜, 杨梓强, 侯钧, 亓丽梅, 兰峰, 史宗君, 李大治, 梁正. 具有变态光子带隙结构的相对论Cherenkov辐射源的研究. 必威体育下载 , 2009, 58(2): 1105-1109. doi: 10.7498/aps.58.1105
[17]	宋伟, 侯建军, 李赵红, 黄亮. 一种基于Logistic混沌系统和奇异值分解的零水印算法. 必威体育下载 , 2009, 58(7): 4449-4456. doi: 10.7498/aps.58.4449
[18]	郭成豹, 肖昌汉, 刘大明. 基于积分方程法和奇异值分解的磁性目标磁场延拓技术研究. 必威体育下载 , 2008, 57(7): 4182-4188. doi: 10.7498/aps.57.4182
[19]	黄群星, 刘冬, 王飞, 严建华, 池涌, 岑可法. 基于截断奇异值分解的三维火焰温度场重建研究. 必威体育下载 , 2007, 56(11): 6742-6748. doi: 10.7498/aps.56.6742
[20]	白云, 刘新元, 何定武, 汝鸿羽, 齐亮, 季敏标, 赵巍, 谢飞翔, 聂瑞娟, 马平, 戴远东, 王福仁. 在SQUID心磁测量中基于奇异值分解和自适应滤波的噪声消除法. 必威体育下载 , 2006, 55(5): 2651-2656. doi: 10.7498/aps.55.2651

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