VPI中加载光s4p参数

VPI中加载S参数

核心思想

S参数的本质是线性传输矩阵，传输矩阵的矩阵元通过指定滤波器来描述；
本例仅考虑s4p的前向传播矩阵元，即S13，S14,S23,S24四个参数，这是因为端口3和4仅由端口1和2的线性叠加而成；

用s4p参数描述X_Coupler

X_Coupler作为一个经典的传输模型，具有如下的传输结构

该结构仅考虑前向传输，若考虑反向传输，则需要使用S31，S41,S32,S42。双向传输需要考虑全部16个S参数。

s4p参数的导入

在VPI的FilterOpt控件中导入s4p文件需要满足如下格式

使用该格式后，需要在控件Measured Filter栏目下的DataFormat中填入Frequency Magnitude Phase。需要额外注意的是单位描述，其中Phase项的单位只有角度，而非弧度。INTERCONNECT中导出的弧度数据需要换算后方可载入。

提取INTERCONNECT中S参数的python函数如下

def extract_data_from_file(file_path):
    port_info = []
    transmission_info = []
    data_info = []
    data_lines = []

    with open(file_path, 'r') as file:
        for line in file:
            # 处理端口信息行
            if line.startswith('["port'):
                port_info.append(eval(line))
            # 处理传输信息行
            elif line.startswith('('):
                transmission_info.append(eval(line))
            # 处理数据行
            elif line.strip() and not line.startswith(('(', '[')):
                data_lines.append(line.split())
                
    data_len = []
    for i in range(int(len(transmission_info)/2)):
        data_len.append(transmission_info[2*i+1])
    transmission_info = [j for j in transmission_info if j not in data_len]
    data_len = [t[0] for t in data_len]

    # 提取数据行中的数值数据
    numerical_data = []
    for line in data_lines:
        row_data = []
        for element in line:
            try:
                # 尝试将元素转换为浮点数
                row_data.append(float(element))
            except ValueError:
                # 如果转换失败，忽略该元素
                continue
        if row_data:
            numerical_data.append(row_data)

    # 按照传输信息分类数值数据
    classified_data = {}
    for i in range(len(transmission_info)):
        key = tuple(transmission_info[i])
        if key not in classified_data:
            classified_data[key] = []
        
        classified_data[key] = numerical_data[sum(data_len[:i]):sum(data_len[:i+1])]

    return port_info, transmission_info, classified_data

file_path = '4wav_result-0.05_1.txt'  # 替换为实际的文件路径
port_info, transmission_info, classified_data = extract_data_from_file(file_path)

print("端口信息:")
for info in port_info:
    print(info)

print("\n传输信息:")
for info in transmission_info:
    print(info)

print("\n按照传输信息分类的数值数据:")
for key, value in classified_data.items():
    print(key)
    for data in value[:3]:
        print(data)
    print("-" * 50)