波形松弛迭代法求解互连线的时域响应,matlab程序实现

时间: 2023-08-23 12:41:29 浏览: 47
以下是MATLAB中使用波形松弛迭代法求解互连线时域响应的程序实现: ```matlab function [t, V] = wave_relaxation(L, C, R, G, Z0, Vin, t0, tf, dt, tol, maxit) % Waveform relaxation method for calculating the time-domain response of a transmission line % Input: L is the inductance per unit length % C is the capacitance per unit length % R is the resistance per unit length % G is the conductance per unit length % Z0 is the characteristic impedance of the line % Vin is the input voltage waveform function handle % t0 is the initial time % tf is the final time % dt is the time step % tol is the tolerance for stopping criteria % maxit is the maximum number of iterations % Output: t is the vector of time samples % V is the vector of output voltage samples % Calculate the propagation constant gamma = sqrt((R + sqrt(R^2 + 4*L/C))*(G + sqrt(G^2 + 4*C/L)))/(2*sqrt(L*C)); % Calculate the line parameters in the frequency domain ZL = R + 1i*gamma*L; YL = G + 1i*gamma*C; % Calculate the time constant of the line tau = L/R; % Calculate the number of time steps N = ceil((tf - t0)/dt) + 1; % Initialize the output voltage vector V = zeros(N, 1); % Initialize the state variables v = Vin(t0); i = 0; % Initialize the iteration counter k = 0; % Initialize the time vector t = linspace(t0, tf, N); while k < maxit k = k + 1; for n = 1:N % Update the state variables if n == 1 v_prev = 0; else v_prev = V(n-1); end v_new = (Vin(t(n)) + (v_prev - ZL*i)/Z0)/(1 + tau*YL); i_new = i + gamma*(v_new - v_prev)/Z0; v = v_new; i = i_new; % Update the output voltage V(n) = v_new; end % Check the termination condition if norm(V - Vin(t)) < tol return end end ``` 其中,L、C、R、G和Z0分别是互连线的线性参数和特性阻抗,Vin是输入电压波形的函数句柄,t0、tf和dt分别是计算的起始时间、终止时间和时间步长,tol是停止条件的阈值,maxit是最大迭代次数。函数返回时间向量t和输出电压向量V。 使用方法:在MATLAB命令行窗口中输入以下命令: ```matlab [t, V] = wave_relaxation(L, C, R, G, Z0, Vin, t0, tf, dt, tol, maxit); ``` 其中,L、C、R、G和Z0是互连线的线性参数和特性阻抗,Vin是输入电压波形的函数句柄,t0、tf和dt分别是计算的起始时间、终止时间和时间步长,tol是停止条件的阈值,maxit是最大迭代次数。函数将返回时间向量t和输出电压向量V。

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