“MathWorks咨询服务帮助我们在Simulink中建模我们的信号和图像处理管道，运行仿真以验证它正在生成高质量的图像，然后在fpga上实现设计——所有这些都确保我们获得了下次自万博1manbetx己完成工作的诀窍。”
约翰•贝克Infraredx
与脂质核心斑块（LCP）的患者更容易出现冠状动脉疾病（CAD），在发达国家如美国的头号杀手。为了帮助心脏病专家发现LCP，Infraredx开发的TVC成像系统™。该TVC成像系统是LCP检测唯一获得FDA批准的医疗器械。它结合了近红外光谱法（NIRS）与血管内超声（IVUS）在一个单一的冠状动脉导管，以提供有关容器的组成和结构的信息。
Infraredx与MathWorks咨询公司合作，加快了IVUS信号和图像处理算法在MATLAB TVC成像系统中的开发和FPGA实现®,仿万博1manbetx真软件®和HDL编码器™。“在第一个项目，我们的工作与MathWorks的咨询服务，我们通过生成HDL为我们的核心IVUS算法缩短开发时间缩短了一半，”他志华博士，在Infraredx主要成像科学家说。“更重要的是顾问告诉我们，我们怎么能加快在未来的项目自己FPGA实现通过使用Simulink和HDL编码器”。万博1manbetx
Infraredx手写HDL代码为英特尔实现其IVUS系统的第一个版本®（以前的Altera®)气旋FPGA。虽然代码是可操作的，但手工编码不是可行的长期解决方案。Infraredx团队依赖于一个承包商来实现对HDL的增强和修复。这样的安排延缓了发展，使得Infraredx的科学家们无法快速评估他们算法的新想法。此外，最初的实现消耗了FPGA上几乎所有的乘法器和其他资源，几乎没有为改进的过滤器和Infraredx计划的其他特性留下任何空间。
“我们必须开发的图像处理和信号处理算法的能力，但我们缺乏熟练HDL实现它们在FPGA上，”戴夫·埃里克森，在Infraredx首席电气工程师说。“外面的公司都愿意帮忙，但他们想从开始做的工作为我们完成。我们的目标是开发内部，这样我们可以做的工作，自己的专业知识。”
Infraredx与MathWorks的咨询服务工作，以加快下一代IVUS系统的开发与FPGA实现。MathWorks公司的顾问提供培训，使Infraredx工程师和科学家们使用Simulink和HDL编码器自己对产品的未来版本。万博1manbetx
Infraredx的科学家和工程师在MATLAB中开发了他们的初始算法。Infraredx的科学家和MathWorks咨询服务团队基于这些算法创建了一个Simulink模型，使用Simulink块实现FIR滤波器、IIR滤波器万博1manbetx以及信号和图像处理管道的其他元素。他们通过将Simulink模型的输出与MATLAB算法的输出进行比较，进行仿万博1manbetx真并验证了Simulink模型。
使用定点设计器™，他们将浮点Simulink模型转换为定点，并进行了位真仿真，以评估精度调整对图像质量的影响。万博1manbetx
该团队向Infraredx管理层演示了验证过的模型。在这个里程碑上，管理层承诺使用HDL编码器实现FPGA。
为了在Cyclone FPGA上实现设计，团队生成了VHDL®来自Simulink模型的代万博1manbetx码与HDL编码器。然后，他们优化了模型，添加了多个同步时钟，以最有效地利用可用的FPGA资源。
通过将FPGA的输出结果与MATLAB仿真结果进行对比，验证了FPGA的实现。
独立工作后，Infraredx的科学家和工程师完成了IVUS系统的第三个版本，包括更高的图像分辨率、更深的穿透深度和增强的组织特征。该小组目前正在使用Simulink和HDL编码器继续改进T万博1manbetxVC成像系统。
开发时间减少了几个月。“我们的IVUS处理管道的第一个版本花了六个月的时间来开发，”贺建奎说。“使用Sim万博1manbetxulink和HDL编码器，第二代在三个月内完成，第三代在六个星期内完成。”
HDL代码效率提高。所生成的HDL使用，同时使用9％以下逻辑和3％更少的存储器相同数量的乘法器的手写HDL的。“HDL编码器，使我们能够增加的功能，包括一个显著量两倍的过滤器，并仍然适合在同一FPGA我们的设计，”约翰·贝克，在Infraredx首席软件工程师说。
在内部FPGA实现技能收购。“与MathWorks的咨询服务帮助下，我们的算法开发人员和图像处理专家现在知道如何实现其在FPGA上的想法，”埃里克森说。“这是一个巨大的优势，以模拟在Simulink设计变更，生成HDL，并测试它实时地在30分钟内的FPGA。”万博1manbetx
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