【導讀】當前，雷達與衛星通信系統正朝著寬帶化、可重構和多功能融合的方向發展，射頻前端、數字處理與任務調度之間的依賴關系愈發緊密。傳統的“先設計、后測試”模式在面對這類高度耦合的系統時，往往導致問題暴露過晚、修改成本陡增。針對這一現實困境，MathWorks 在 2026 年 8 月 26 日宣布推出射頻數字孿生技術，其核心是將 ADI 經過硅片驗證的射頻硬件模型直接嵌入系統級與任務級仿真平臺。此舉意在為工程師提供一種在硬件實物問世之前、即可審視真實射頻效應（如非線性失真、帶內噪聲等）如何影響最終任務指標的手段，從而將系統驗證的關鍵窗口從樣機階段前移至概念設計階段。
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
MathWorks 與 ADI 此次合作并非簡單的工具接口對接，而是將硬件廠商的實測模型資產與系統級仿真環境進行了實質性融合。從 Leonardo 公司在先進雷達項目中的先行實踐可以看出，這套工作流讓不同專業方向的工程團隊能夠在統一模型基礎上協同工作，從架構選型到信號處理參數調優，再到測試用例的精簡，都獲得了可量化的效率提升。更重要的是，該方法為后續更多射頻組件供應商提供了一種可復用的數字孿生范式——當硬件模型的置信度在多個抽象層級得到驗證后，系統級仿真就不再只是趨勢判斷的參考，而是能夠承擔設計決策依據的工程工具。
