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随着人们对电子产品需求的不断增大，微电子封装正向小型化、高速、高密度和系统化的方向发展，系统级封装(SiP)技术在集成电路产品中扮演着越来越重要的角色。在电子系统高速、高密度、高功耗、低电压和大电流的发展趋势下，电源完整性(PI)及信号完整性(SI)分析对新产品的成败起到关键性的作用。系统级封装中的电源分布网络(PDN)设计和PI、SI研究的挑战日益严峻。
仿真是所有先进电路系统成功开发的基础，仿真能够指导设计，降低开发成本，缩短产品上市时间。通过在不同条件、参数和输入情况下对系统进行仿真，工程师可以迅速发现、分析设计问题并纠正错误。特别是随着设计频率的不断提高，PI、SI等问题的分析逐渐成为系统成败的关键。而为了得到准确的PI、SI特性，对关键信号线甚至整个系统的仿真必不可少。目前，常见的电磁仿真软件有HFSS、ADS、SIwave、Sigrity等，这些软件各有优缺点，但目前还没有针对系统级封装设计仿真得专用软件，即对整个电路板、元器件和芯片等组成的封装模型进行系统级仿真。所以设计一款针对系统级封装的仿真软件很有必要，这也是本文设计GTLE仿真软件的目标与意义所在。
本文运用二维广义传输线方程理论(GTLE)，采用传输线建模方法，并结合频域有限差分(FDFD)，实现系统级封装结构的建模和仿真分析电源完整性问题。电源/地平面对可以等效为RLCG元素的分布式参数模型。通过GTLE和FDFD的联合使用可以计算电源平面的谐振频率，和给定端口S/Z参数，以及整版的电压/电流分布。而且，用该方法可以对表面贴装无源器件的电源/地平面建模，如电阻、电感、电容和电导。
本仿真软件以DXF(Drawing Exchange Format)文件作为与其它版图或系统设计软件交换图形信息的数据传递文件。对DXF文件的介绍资料比较多，但都是针对其总体框架，并未对其细节进行详细分析。本文通过对DXF文件对比分析，探讨了其图元表示细节问题，特别是发现了凸度的表示方法。详细分析了DXF文件的格式及细节，进而研究了其读取及信息处理方法，建立相应的数据结构并实现三维图形显示、三维空间图形操作。
本文详细分析了版图设计软件、仿真软件巾比较常见的图形合并及图形裁减算法，并提出基于矢量游走的任意非自交多边形合并算法及裁剪算法，很好地运用到仿真软件中。
本软件在Linux系统中用标准C语言开发，应用GTK图形界面开发包搭建软件界面，用OpenGL三维绘图。基于此，本文着重研究了GTK界面搭建方法，以及OpenGL三维绘图和三维空间中图形处理等问题。研究了GTK与OpenGL在Linux系统下的结合。