基于Simulink的軟件無線電硬件協(xié)同仿真技術(shù).pdf

1、軟件無線電技術(shù)在民用通信的巨大發(fā)展，促進(jìn)了軟件無線電產(chǎn)品快速面向市場(chǎng)的進(jìn)程。為及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題，提高設(shè)計(jì)的可靠性，對(duì)軟件無線電系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)處理的設(shè)計(jì)流程和仿真方法提出了要求。
　　然而，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和仿真方法是將算法仿真和功能仿真分開，先進(jìn)行算法仿真，再將算法模型編寫為HDL代碼，然后進(jìn)行功能仿真，而這一過程面臨以下問題：
　　(1)兩種仿真工具的不同需要設(shè)計(jì)兩套仿真環(huán)境，并確保仿真環(huán)境的一致性(2)算法設(shè)計(jì)到物理實(shí)

2、現(xiàn)需要編寫大量代碼，更換應(yīng)用時(shí)，算法不能重復(fù)使用(3)Simulink仿真速度慢，且FPGA反復(fù)編譯也耗時(shí)多，致使設(shè)計(jì)周期過長(zhǎng)為此，本文采用軟硬件協(xié)同仿真的思想，提出了基于Simulink的軟件無線電硬件協(xié)同仿真方案。
　　第一，研究了S函數(shù)的編寫方法，集成了算法仿真工具和功能仿真工具。S函數(shù)是具有MATLAB特殊調(diào)用格式的函數(shù)，不能與其他語言直接調(diào)用，使用C Mex S-function方式將C語言實(shí)現(xiàn)的算法封裝成Simulin

3、k仿真模塊，實(shí)現(xiàn)了算法仿真和功能仿真在同一環(huán)境進(jìn)行。
　　第二，探索了HDL代碼自動(dòng)生成技術(shù)，完成了算法設(shè)計(jì)直接到物理實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換。System Generator環(huán)境中，Simulink模型生成RTL代碼的過程由Core Generator完成，采用Xflow編譯流程，靈活加入自定義頂層和模塊，并對(duì)RTL代碼綜合實(shí)現(xiàn)，借助腳本工具自動(dòng)完成從Simulink模型到FPGA實(shí)現(xiàn)的生成，避免了硬件接口的處理，且算法可復(fù)用。
　　第

4、三，設(shè)計(jì)了Socket客服機(jī)和服務(wù)器，提高了Simulink與FPGA的硬件協(xié)同仿真速度。根據(jù)硬件平臺(tái)提供的千兆以太網(wǎng)接口，采用TCP傳輸協(xié)議，建立Simulink與FPGA的可靠通信，將仿真模塊放在FPGA硬件中運(yùn)算，與純Simulink仿真相比，仿真速度提高至少30倍，縮短了設(shè)計(jì)周期。
　　本文研究的硬件協(xié)同仿真技術(shù)，最直接的意義，可提高仿真速度、及早發(fā)現(xiàn)問題并解決問題、加快設(shè)計(jì)進(jìn)度；再具體一點(diǎn)的意義，算法仿真和功能仿真集成在