【導讀】針對當下雷達、衛星通信系統架構日趨復雜，早期系統驗證難、設計風險高、性能權衡評估滯后等行業痛點，MathWorks攜手半導體企業ADI重磅升級射頻仿真設計能力，推出全新射頻數字孿生工作流。該方案整合ADI經過實戰驗證的射頻硬件模型，打通組件、系統、任務級仿真鏈路，可在硬件落地前完成全維度性能測算與風險研判，目前已被Leonardo率先落地應用，為高端射頻通信設備研發提質增效。
隨著雷達與衛星通信平臺日益復雜正不斷推升，在開發流程早期進行集成系統驗證的需求日益提升。工程師亟需在系統設計的早期階段評估性能、分析設計權衡并研判風險。射頻數字孿生技術通過將經驗證的射頻硬件模型引入系統級仿真來滿足這一需求，使工程師能夠在構建硬件之前，準確評估現實世界中的射頻效應（如信號失真和噪聲）對整體系統性能的影響。
ADI 豐富的射頻與相控陣產品組合為復雜雷達和衛星通信系統的設計和驗證提供了有力支持。基于雙方長期的技術合作，MathWorks 與 ADI 的產品集成使工程師能夠在硬件配置最終確定之前的設計周期早期充分評估架構權衡與性能。
隨著雷達和衛星通信平臺不斷向可重構的寬帶相控陣架構演進，越來越多系統需要在共享硬件平臺上支持多種任務模式。這類系統中，射頻、數字信號處理和系統設計高度耦合，僅靠組件級分析已不足以預測系統行為。通過共同努力，MathWorks 和 ADI 實現將硬件模型與系統級仿真相結合的射頻數字孿生，使工程師能夠分析從射頻硬件到算法和任務性能的端到端影響，更深入地了解射頻非理想因素如何影響探測性能、鏈路可靠性等系統級指標。
“在系統層面準確對射頻硬件行為進行建模，對于現代雷達和衛星通信而言至關重要，”ADI 仿真與建模總監 Dan Mantoni 表示，“通過將經驗證的 ADI 射頻組件模型直接接入 MathWorks 的系統級設計環境中，射頻數字孿生技術可以幫助工程師更早地探索架構方案，理解性能取舍，并在設計向實現階段推進過程中有效降低風險。”
Leonardo 是 ADI 數字孿生及 MathWorks 工作流的率先采用者之一，利用其支持先進雷達項目進行基于模型的射頻系統設計。借助這一工作流，工程師能夠將經驗證的射頻硬件行為引入系統級和任務級仿真中，從而在開發早期對架構選擇、信號處理配置和性能權衡進行詳細分析。該方法使工程團隊能夠將測試資源聚焦在最直接影響系統性能的關鍵場景上，并在硬件可用之前盡早評估各種設計方案。
“要讓射頻數字孿生值得信賴，其底層模型必須來源于真實的硬件行為，并在多個抽象層級上進行嚴格驗證，”Leonardo 英國公司首席系統工程師 James Wolstencroft 說道，“ADI 的數字孿生體現了嚴謹的模型開發與關聯方法，使我們的工程師能夠在設計從早期概念直到系統集成與測試的過程中，復用一致的射頻組件表征。”
“與 ADI 的合作證明了將經驗證的硬件模型引入統一系統級工作流的價值所在，該工作流將算法、射頻行為與性能分析緊密連接在了一起，”MathWorks 射頻與混合信號技術市場經理 Giorgia Zucchelli 表示，“這是我們長期戰略邁出的重要一步，即面向更多主流組件提供數字孿生模型，夯實這一方法作為設計、驗證和演進復雜射頻系統的基礎，幫助工程團隊更高效地應對下一代射頻系統設計挑戰。”
結論
此次MathWorks與ADI的深度技術聯動，補齊了現代雷達、衛星通信系統早期設計驗證的行業短板，打破了傳統組件級仿真的局限。依托真實硬件衍生的數字孿生模型，工程師得以實現端到端的系統性能分析，精準預判射頻非理想因素對整體設備的影響，從源頭降低研發試錯成本、縮短項目迭代周期。同時，頭部企業Leonardo的率先落地，也印證了這套工作流的實用性與可靠性，為高端射頻系統的標準化、輕量化研發提供了全新范式，也為行業下一代寬帶、可重構通信設備研發筑牢了技術基礎。
