宾夕法尼亚州立大学开发软件定义无线电Nanosatellite地面站
挑战
解决方案
使用仿真万博1manbetx软件®和Lyrtech SignalMaster™模型、模拟和生成代码特别提款权的完整系统
结果
- 快速原型
- 准确的模拟
- 灵活的开发和测试环境
“MathWorks工具和Lyrtech技术,我们有一个集成解决方案,允许我们快速原型没有编程的fpga在低水平。这使我们立即开始探索如何实现整个系统”。
斯文博士g . Bilen宾夕法尼亚州立大学
软件定义无线电(SDR)技术拥有更大的潜力使航天器的工程师创建可重构、轻量级通信系统,可以很容易地升级到添加改善功能和支持新的协议。万博1manbetx由美国国家航空航天局(NASA)赞助部分LionSat任务将测试互联网协议(IP)对上行和下行通信在低地球轨道航天器使用特别提款权地面站。
宾夕法尼亚州立大学,学生使用MathWorks工具和Lyrtech硬件设计、模型,模拟硬件原型的特别提款权LionSat地面站。
斯文博士g . Bilen副教授宾夕法尼亚州立大学工程设计和电气工程,领导主动特别提款权以及许多其他项目。他报道说,“只有少数卫星进行通信,实现了IP。MathWorks工具和Lyrtech技术,我们有了这个数字增加快速发展的一个有效的原型,建立我们的能力在SDR技术。”
挑战
关键技术挑战是编程过程的现场可编程门阵列(FPGA)的信号。编写和调试代码的FPGA的高速集成电路描述语言(VHDL)可能是一个耗时和容易出错的过程。允许更多的时间专注于系统设计、Bilen需要一种最小化低级编程的方法。
完成地面站和其他特别提款权项目在同一个Lyrtech硬件系统,该组织需要一个集成的软件和硬件系统,使他们能够设计、模拟和测试他们的系统。
“编码硬件描述语言(VHDL)需要很长时间学习,“Bilen解释道。“我们需要一个交钥匙解决方案,使我们能够开发系统在高级别上,而不去纠缠在细节或在连接不同的产品。”s manbetx 845
解决方案
宾夕法尼亚州立大学使用仿真软件万博1manbetx®设计、开发、和模拟卫星地面站的特别提款权的原型。万博1manbetx仿真软件,连同Lyrtech SignalMaster系统数字化和处理信号,给他们提供了一个全面发展的环境LionSat项目。由于算法的计算需求,包括结合TI dsp和Xilinx fpga原型。
使用MATLAB®和仿真软万博1manbetx件与相关工具箱和blocksets Bilen和他的团队探索不同算法的选择,优化系统参数和评估设计的权衡。
“MathWorks工具帮助我们从浮点搬到定点硬件的一个精确的表示,“说海关检查员Taudien,学生参与特别提款权的项目。
他们用仿真软件编码器万博1manbetx™为嵌入式DSP生成代码,TI C6000™。使用Xilinx系统发电机,他们从仿真软件模型生成的硬件描述语言(VHDL)代码没有任何手工编码。万博1manbetx
Taudien使用嵌入式编码器®在DSP来验证和调试代码。他还使用通讯工具™生成模拟调制信号调试和验证系统。
MATLAB启用Taudien确定滤波器系数。他解释说,“这是很容易改变过滤器与MATLAB的反应。它还帮助我图数据和可视化频率变化。”
“在接下来的几个月里,我们将使用真实数据,验证我们的设计“Bilen说。“我相信,一切都会按计划工作。”
宾夕法尼亚州立大学目前正在规划一个端到端的通信测试。如果出现问题,开发环境将使团队迅速更新系统。
Bilen还计划对特别提款权教专题课程,学生将使用仿真软件来学习和应用SDR技术在不同的SDR平台。万博1manbetx
“特别提款权打开机会为有抱负的通信工程师,“Bilen说。“通过使用高级环境仿真软件等课程我可以关注特别提款权架构和应用程序,而不是硬件描述语言万博1manbetx(VHDL)的本质。这也会使学生有一个电磁学和射频的背景,和我一样,让尽可能多的课程的那些信号处理背景。”
结果
快速原型。“使用仿真软件万博1manbetx,我完成了一项特别提款权原型在一个月里没有编写任何硬件描述语言(VHDL)代码,“Taudien说。“与仿真软件万博1manbetx和Xilinx系统发电机,我只是创建模型,并从模型自动生成所有硬件描述语言(VHDL)的代码。救了我们几个月的时间。”
准确的模拟。“我开发一个完整的仿真模型,从输入到输出,这使它很容易调试和改进模型。万博1manbetx此外,生成的代码之后,它第一次工作。我期望更多的调试,但在实时仿真工作的一切,”Taudien报道说。
灵活的开发和测试环境。学生共享单个硬件测试环境,因为他们可以首先设计、开发和模拟整个系统仿真软件。万博1manbetx“与仿真软件万博1manbetx,你可以之间轻松切换半实物和电脑只模拟。您可以使用模拟信号,然后迅速改变使用真正的天线或数字化仪输入。这种灵活性加速发展,”Bilen说。
宾夕法尼亚州立大学是全球1300所大学之一,为MATLAB和Simulink提供校园范围内的访问。万博1manbetx校园范围内的许可,研究人员、教师和学生可以访问公共配置的产品,在最新版本级别上,用在教室里,在家里,在实验室或在该领域。s manbetx 845
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