應對下一代信號處理系統(tǒng)設計挑戰(zhàn)---——MathWorks發(fā)布提供高級信號處理的新工具
當今的數(shù)字信號處理和通信系統(tǒng)的設計涉及諸如RF、模擬、數(shù)字基帶等不同領域的信號處理，系統(tǒng)的設計需要了解和掌握不同領域的專業(yè)技術。系統(tǒng)架構工程師迫切需要跨領域的系統(tǒng)仿真工具來應對這樣的設計挑戰(zhàn)，而傳統(tǒng)的專用仿真工具受限于單獨領域的仿真功能，難以應對多域仿真的設計挑戰(zhàn)。日前，MathWorks公司推出了在MATLAB和Simulink中提供一系列高級信號處理的新工具，來自MathWorks的高級策略師Ken Karnofsky先生向媒體詳細介紹了這些新工具為系統(tǒng)架構工程師帶來的巨大幫助。
新一代的信號處理設計工具主要從系統(tǒng)和算法設計、FPGA 設計自動化和嵌入式C代碼生成三方面進行了創(chuàng)新和優(yōu)化。
首先，在系統(tǒng)和算法設計方面，MathWorks引入了SimRF建模工具，SimRF具備電路包絡和諧波平衡仿真功能，以及多頻分析和多端口組件建模功能。對于通信系統(tǒng)設計者來說，他們能夠在同一環(huán)境中使用頂級的DSP和混合信號設計進行先進的RF建模，設計、優(yōu)化并驗證完整的無線系統(tǒng)設計，進行快速準確的建模和仿真，并具有平滑的學習曲線。此外，MATLAB中還在Signal Processing Blockset、Communications Blockset、Video and Image Processing Blockset中增加了超過250種支持流處理算法的系統(tǒng)對象。主要功能包括封裝了在MATLAB中進行流處理所涉及的狀態(tài)/緩沖/索引等方法，支持算法復用和Simulink集成的標準化編程風格，而且支持定點和C代碼生成。Ken舉例，MATLAB中的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法是一次性加載整個文件并進行批處理，使用了System對象后，就可以流式加載并處理每一個數(shù)據(jù)幀，這樣可以節(jié)省內(nèi)存，能夠實現(xiàn)無限大數(shù)據(jù)流的實時仿真。
在FPGA 設計自動化方面，Simulink HDL是MathWorks能夠從模型中自動生成HDL代碼的產(chǎn)品。新的Simulink HDL 2.0版本通過在模型中突出顯示關鍵路徑和估算硬件資源利用率，支持快速的設計迭代。此外還支持序列化、資源共享和流水線操作等的優(yōu)化。FPGA Workflow Advisor 在 Xilinx 和 Altera FPGA 上自動化了綜合和實現(xiàn)過程。新的驗證功能包括用于 DO-254 標準的代碼可追溯性支持。
在嵌入式C代碼生成方面，MathWorks擴展了對C代碼生成的支持，包括針對Embedded Linux、Eclipse IDE和ARM Cortex-A8處理器支持自動化目標定位、實時C代碼驗證。此外，SystemC TLM2.0組件生成器可自動生成System TLM 2.0組件。借助 GNU 編譯器工具鏈支持 Eclipse 集成開發(fā)環(huán)境 (IDE) 和 Embedded Linux，利用從 MATLAB 和 Simulink 模型自動生成的 C 代碼，工程師可以在 Eclipse 中實現(xiàn)項目創(chuàng)建的自動化，以及在 Linux 上部署實時嵌入式系統(tǒng)。支持 SystemC TLM 標準，可將 MATLAB 算法和 Simulink 算法集成到虛擬平臺模型中。因此，工程師可以使用基于模型的設計方法，快速實現(xiàn)并驗證運行 Embedded Linux 的處理器（如 ARM、Freescale 和 Intel）算法，并將算法集成到片上系統(tǒng)設計中。
這些為MATLAB和Simulink增加的新功能迎合了目前系統(tǒng)設計的潮流，滿足了系統(tǒng)架構工程師的需求，并將提高他們的工作效率。Ken Karnofsky最后強調：“這些MATLAB和Simulink面向信號處理系統(tǒng)的新功能使設計流程中的關鍵任務一體化和自動化成為可能。這是加速IP開發(fā)、系統(tǒng)設計和驗證以及工程團隊之間的協(xié)作的一大進步。”
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