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专利号: 2018113005266
申请人: 广州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于NSGA‑Ⅱ的模拟集成电路参数优化设计方法,其特征在于,至少包括如下步骤:

提取优化电路的电路参数,并根据所述电路参数组成的初始代染色体,对所述初始代染色体进行复制,形成初始代种群;

通过NSGA‑Ⅱ算法对所述初始代种群进行快速非支配排序,并基于所述NSGA‑Ⅱ算法计算所述初始代染色体在所述初始代种群中的拥挤度距离,得到含非支配序的染色体种群;

将所述含非支配序的染色体种群进行选择、交叉和变异操作,得到染色体候选种群后,调用与所述染色体候选种群对应的电路参数进行仿真;

提取所述染色体候选种群的仿真结果,并将所述染色体候选种群的每个候选染色体中的每个电路参数,与每个非主要电路指定参数一一进行比较,得到每个所述候选染色体的适应度函数值,具体为:提取所述染色体候选种群的仿真结果,并将所述候选染色体中的每个电路参数,与每个所述非主要电路指定参数一一进行比较,若所述电路参数优于所述非主要电路指定参数,则将所述电路参数的值置换为对应的所述非主要电路指定参数的值;

其中,所述非主要电路指定参数为作为电路约束条件,将电路约束在正常工作的范围内的电路性能参数,或所述非主要电路指定参数为非重点优化的电路性能参数;

将得到所述适应度函数值的每个所述候选染色体进行带精英策略的快速非支配排序,并计算每个所述候选染色体在所述候选染色体种群中的拥挤度距离,得到新一代染色体种群,即优化后的电路参数。

2.根据权利要求1所述的基于NSGA‑Ⅱ的模拟集成电路参数优化设计方法,其特征在于,所述提取优化电路的电路参数,并根据所述电路参数组成的初始代染色体,对所述初始代染色体进行复制,形成初始代种群,具体为:提取优化电路的电路参数写入netlist文件后,从所述netlist文件中提取所述电路参数构成所述初始代染色体,并根据预定的种群大小对所述染色体进行复制,形成所述初始代种群。

3.根据权利要求1所述的基于NSGA‑Ⅱ的模拟集成电路参数优化设计方法,其特征在于,所述调用与所述染色体候选种群对应的电路参数进行仿真,得到仿真结果,具体为:将所述染色体候选种群中的候选染色体的相关信息写入netlist文件,并调用HSpice软件对所述候选染色体对应的所有电路参数进行仿真,得到仿真结果。

4.根据权利要求1所述的基于NSGA‑Ⅱ的模拟集成电路参数优化设计方法,其特征在于,将得到所述适应度函数值的每个所述候选染色体基于NSGA‑Ⅱ算法进行带精英策略的快速非支配排序,并基于NSGA‑Ⅱ算法计算每个所述候选染色体在所述候选染色体种群中的拥挤度距离,得到新一代染色体种群,具体为:将得到所述适应度函数值的每个所述候选染色体,根据每个所述候选染色体的个体非劣解水平,对所述染色体候选种群进行分层,并计算每个所述候选染色体的拥挤度距离,得到每个所述候选染色体的非支配序和拥挤度距离后,判断每个所述候选染色体的非支配序和拥挤度距离是否符合最优电路参数的条件;其中,若符合,则输出由每个所述候选染色体组成的所述新一代染色体种群;

若不符合,则以所述候选染色体为基础,迭代地进行交叉和变异操作,直至每个所述候选染色体的非支配序和拥挤度距离符合最优电路参数的条件。

5.一种基于NSGA‑Ⅱ的模拟集成电路参数优化设计装置,其特征在于,包括:

参数提取单元,用于提取优化电路的电路参数,并根据所述电路参数组成的初始代染色体,对所述初始代染色体进行复制,形成初始代种群;

算法处理单元,用于通过NSGA‑Ⅱ算法对所述初始代种群进行快速非支配排序,并基于所述NSGA‑Ⅱ算法计算所述初始代染色体在所述初始代种群中的拥挤度距离,得到含非支配序的染色体种群;

仿真处理单元,用于将所述含非支配序的染色体种群进行选择、交叉和变异操作,得到染色体候选种群后,调用与所述染色体候选种群对应的电路参数进行仿真,得到仿真结果;

函数构造单元,用于提取所述仿真结果,并对所述仿真结果进行适应度函数构造,得到所述染色体候选种群中每个候选染色体的适应度函数值,具体用于提取所述仿真结果,并将所述候选染色体中的每个电路参数,与每个非主要电路指定参数一一进行比较,得到每个所述候选染色体的适应度函数值;其中,若所述电路参数优于所述非主要电路指定参数,则将所述电路参数的值置换为对应的所述非主要电路指定参数的值;所述非主要电路指定参数为电路约束条件,或所述非主要电路指定参数为非重点优化的电路性能参数;

优化处理单元,用于将得到所述适应度函数值的每个所述候选染色体进行带精英策略的快速非支配排序,并计算每个所述候选染色体在所述候选染色体种群中的拥挤度距离,得到新一代染色体种群,即优化后的电路参数。

6.根据权利要求5所述的基于NSGA‑Ⅱ的模拟集成电路参数优化设计装置,其特征在于,所述参数提取单元具体用于:提取优化电路的电路参数写入netlist文件后,从所述netlist文件中提取所述电路参数构成染色体,并根据预定的种群大小对所述染色体进行复制,形成所述初始代种群。

7.根据权利要求5所述的基于NSGA‑Ⅱ的模拟集成电路参数优化设计装置,其特征在于,所述仿真处理单元具体用于:将所述染色体候选种群中的候选染色体的相关信息写入netlist文件后,调用HSpice软件对所述候选染色体对应的所有电路参数进行仿真,得到仿真结果。

8.根据权利要求5所述的基于NSGA‑Ⅱ的模拟集成电路参数优化设计装置,其特征在于,所述优化处理单元具体用于:将得到所述适应度函数值的每个所述候选染色体,根据每个所述候选染色体的个体非劣解水平,对所述染色体候选种群进行分层,并计算每个所述候选染色体的拥挤度距离,得到每个所述候选染色体的非支配序和拥挤度距离后,判断每个所述候选染色体的非支配序和拥挤度距离是否符合最优电路参数的条件;其中,若符合,则输出由每个所述候选染色体组成的所述新一代染色体种群;

若不符合,则以所述候选染色体为基础,迭代地进行交叉、变异操作,直至每个所述候选染色体的非支配序和拥挤度距离符合最优电路参数的条件。