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，促進了軟件無線電產(chǎn)品快速面向市場的進程。為及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題，提高設(shè)計的可靠性，對軟件無線電系統(tǒng)中數(shù)字信號處理的設(shè)計流程和仿真方法提出了要求。
　　然而，傳統(tǒng)的設(shè)計流程和仿真方法是將算法仿真和功能仿真分開，先進行算法仿真，再將算法模型編寫為HDL代碼，然后進行功能仿真，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)計到物理實

2、現(xiàn)需要編寫大量代碼，更換應(yīng)用時，算法不能重復使用(3)Simulink仿真速度慢，且FPGA反復編譯也耗時多，致使設(shè)計周期過長為此，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語言實現(xiàn)的算法封裝成Simulin

3、k仿真模塊，實現(xiàn)了算法仿真和功能仿真在同一環(huán)境進行。
　　第二，探索了HDL代碼自動生成技術(shù)，完成了算法設(shè)計直接到物理實現(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RTL代碼綜合實現(xiàn)，借助腳本工具自動完成從Simulink模型到FPGA實現(xiàn)的生成，避免了硬件接口的處理，且算法可復用。
　　第

4、三，設(shè)計了Socket客服機和服務(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硬件中運算，與純Simulink仿真相比，仿真速度提高至少30倍，縮短了設(shè)計周期。
　　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)計進度；再具體一點的意義，算法仿真和功能仿真集成在