你好,欢迎来到网络研讨会开始使用,使用MATLAB和Simulink软件定义无线电设计。万博1manbetx我的名字叫诺姆·莱文,技术在MathWorks FPGA和SSE营销解决方案。万博 尤文图斯我会参加这个演讲从模拟设备和罗宾·斯坦利·卢克Langlois Avnet。通过这个网络研讨会,我们希望你理解新的特别提款权工作流设计的元素,让你从系统仿真到生产部署在一个硬件/软件工具环境。
我们也想知道你在哪里可以找到资源来帮助你与你的广播实现项目。主题我们将覆盖在这个网络研讨会包括射频信号链的建模与仿真、建模和模拟通信算法,算法与实际数据测试和验证,最后,部署通信系统为原型和生产硬件。
此工作流可以应用于许多Zynq-based SDR平台,包括从Avnet新的特别提款权PicoZed系统模块,它允许您从开发到生产部署使用相同的硬件。部署为设计原型,工作流还可以应用于其他开发平台包括zynq - 7000可编程SoC,敏捷和模拟设备AD9361射频收发器。
我现在把事情交给Luc Langlois Avnet来描述新PicoZed SDR平台。
你好,所有软件定义无线电的设计者。我从Avnet Luc Langlois全球技术营销,来介绍我们的最新PicoZed特别提款权软件定义无线电,以生产系统模块低功耗小的形式因素。
该系统包括模拟设备AD9361射频敏捷收发器,Xilinx zynq - 7000可编程SoC,可以运行嵌入式Linux。我们与行业领导者模拟装置紧密合作,MathWorks,和Xilinx上创建一个生产系统模块集成在设备中传输和接收函数一副牌的大小,使2×2 MIMO配置,并从70兆赫到6兆赫频段。它可以用于开发,最终,插到一个最终产品。
应用包括便携式敏捷无线通信,公共安全无线电、点对点通信,picocell和毫微微蜂窝基站和便携式仪器。
PicoZed特别提款权SOM特征Xilinx 7 z035 Zynq SoC设备,9361 RF收发器模拟装置,1 g的DDR 3低功率,256 mbps的四SPI非易失性内存,USB 2.0,以太网,microSD卡,SOM 204用户的I / O。完整的开发工具包添加了一个融合载体卡、天线、电源和电缆。更多的信息在picozed.org/sdr和排序。
谢谢,卢克。既然我们已经确定了我们的目标硬件,我们就可以开始设计过程。这个简单的方块图显示了软件定义无线电系统的主要元素。我们看到的描述PicoZed特别提款权SOM,硬件由一个射频收发器,AD9361从模拟设备在这种情况下,和一个基带处理引擎,Xilinx zynq - 7035可编程SoC。我们添加了另一个块、测试和验证来展示你的开发工作流程可以完整地与您的硬件。
在这个网络研讨会,我们将采用基于模型的设计,或自顶向下的方法,系统开发。在这种方法中,我们开始在MATLAB软件模拟和仿真软件的所有主要的系统元素,然后将这些元素迁移到硬件开发和验证。万博1manbetx我们首先建模我们整个信号链在MATLAB和Simulink仿真,以验证我们的基带处理算法和系统整体的概念。万博1manbetx
我们会验证和优化我们的算法在仿真软件真正的流数据。万博1manbetx一旦我们的算法与真实数据验证,我们可以将它们部署到硬件原型环境中实时参数优化和分析在MATLAB和Simulink仿真来验证性能目标。万博1manbetx最后,我们将我们的算法部署到一个独立的系统生产的实现。
现在让我们来更详细地解释每一个步骤,从软件模拟。在这部分的工作流程,我们将工作纯粹在仿真软件环境中,模拟整个信号链从射频收发器。万博1manbetx我们的系统将使用模拟装置AD9361射频敏捷收发器,罗宾从模拟设备我们现在描述。
所以我们今天要讲的是9361年,9364年。这是一个完整的射频收发器。70兆赫,6兆赫调谐范围,和200赫兹56兆赫的信道带宽。这是令人难以置信的宽带,非常宽的调谐范围,令人难以置信的集成。所以你在屏幕上看到的一切是集成到一个单一的10×10包,两个完整的接收器链,和两个完整的传输链为9361年。
我们是一个完整的LO代单晶,所以它驱使我们的VCO。这反过来驱动接收锁相环,传输锁相环,基带锁相环,完整的ADC和dac,数字滤波器,数字接口,使状态机,一个非常复杂的自动增益控制,可以在多个不同的模式操作,从快速攻击,缓慢的攻击,手动模式。
的一件事是,当你谈论这样的综合系统,是你真的能达到的性能在一个离散的解决方案吗?我们可以在这样的设备,因为数字和模拟标定和修正,我们内部设备。
再一次,如果你看一下部分,它有很多阶段的可编程性。模拟得到的路径,我们有transimpedence放大器,我们有低通滤波器,我们有一半乐队,可以用来将ADC利率下降。我们有可编程FIR滤波器。当我们看待事物我们需要理解与伟大的编程变得混乱。
所以当我们谈论1000方式,或1000间谍配置寄存器,这基本上是999年的方式使它错误的,实际上只有一个办法使它正确,和正常工作,表现你正在寻找。
谢谢,罗宾。帮助你做对了,编程AD9361, MathWorks,结合模拟装置,建立了一个行为给射频仿真模型和系统设计师对整个射频信号链的可见性。这可以让你了解你的算法是如何将执行在实际的硬件环境。
这是一个真实的多域系统级模型,准确地代表AD9361的行为,让用户访问所有可用的可编程特性在实际的硅。我们没有时间在本课程探讨模型太多的深度,但是我们将提供一个链接到更详细的信息。为了这个例子中,我们将查看接收AD9361收发器模型的路径。
你可以看到所有的主要组件的设备出现在模型中,将状态流程图模型自动增益控制,和SIM射频模块模式RF收发器的一部分。万博1manbetx但是为了这里的讨论,我们将使用QPSK接收机作为我们的示例处理算法。让我们看看我们如何处理模型。
这里有我们的正交相移编码系统在仿真软件运行。万博1manbetx如你所见,我们正交相移编码发射机直接连接到我们的QPSK接收机。这就是你会在你的设计过程——纯粹的算法仿真与理想的来源提供输入到你的模型。
现在让我们把我们的建模步骤,让我们AD9361射频收发器的模型引入到我们的系统中我们可以看到设备在我们的模拟信号的影响。我们现在将复杂的系统模型,包括模型的接收机部分AD9361,连同一些控制输入信号,比如添加一种连续波更好地模仿潜在的实际实现。
我们仍然使用相同的QPSK接收机模型,我们看到在过去的例子。但是现在我们可以看到收发器设置和系统情况的变化会影响算法的性能。例如,我们可以调整我们的水平正交相移编码传输功率相对于我们的连续波功率,看看它们如何影响我们的接收信号。
AD9361接收机内部看,我们开始了解设备的复杂性,但你也可以检查整个信号链独自与硬件——那是不可能的。再次,我们将为你提供链接到仿真模型的更深入的讨论,但我确实想突出这个模型的主要部分,包括AGC在Stateflow被实现为一个状态图。增益表,您可以编辑。再次,提供精细控制的设备。你的射频接收部分,你可以得到你想要的一样深的de-modulator。这些都是中建模模块从我们SIM射频库。然后几个可编程滤波器在接收端,和我们的数字转换器。
所有这些过滤器是可配置通过使用AD9361过滤器向导中,这是一个MATLAB应用程序可以从模拟设备。所以滤波器向导允许您指定所有的滤波器参数,你可以下载到你的模型来调整设备的操作。
既然我们已经看到了我们的算法与模拟仿真数据,我们现在来验证算法的操作使用真实的数据流从AD9361 MATLAB和Simulink仿真。万博1manbetx我们可以认为这个操作radio-in-the-loop模拟。使用特别提款权Zynq通信系统工具箱的万博1manbetx支持,你可以从AD9361流数据到MATLAB仿真软件。万博1manbetx支持包允万博1manbetx许你控制收发信机参数。
在这个工作流的一部分,没有Zynq上运行的代码。所有的基带处理发生在MATLAB仿真软件,与ARM核心Zynq包装在以太网数据流。万博1manbetx这是我们的QPSK接收机,看起来非常像QPSK接收机模型中我们看最后一个例子,除了现在连接AD9361的模型,我将连接到这个特别提款权接收机。这特别提款权接收机块设置我的通信仿真软件之间的联系和Zynq目标硬件。万博1manbetx
我要做一个改变这个模型。这是我们的航运的例子,它没有附带一个星座图。所以我要加入一个星座通信系统工具箱的阴谋。所以我们要带,这样我们就可以看到我们的数据,另一个可视化的数据。我们也要从我们的发射机传输消息,“Hello, World !”的信息,我们看到在前面的示例中,当我打开我的MATLAB屏幕。
现在我们要做的是我们要运行这个模型。在房间的另一边我有另一个Zynq-based特别提款权装备运行正交相移编码发射机,我们会看看我们是否可以捕捉这些数据,我们有。如果我打开MATLAB窗口中,我们可以看到你好世界正在传播,被这QPSK接收机。
在这个例子中,我们没有运行任何Zynq正交相移编码算法的设备。在仿真软件算法运行纯粹,但数据是来自AD9361。万博1manbetx我们现在可以看看会发生什么当我关闭发射机表明我们,事实上,得到真实的数据生活在空气中。我关闭我的发射机。我们可以看到,我的星座是一去不复返了。我没有收到任何东西了。
现在,我们的算法与真实数据验证,我们可以生成HDL代码针对Zynq SoC的可编程序逻辑来实现我们的设计。这里有一些需要采取措施的产生良好的HDL代码从你的模型设计。万博1manbetx
首先,您需要创建一个浮点参考。浮点引用转换为定点数据类型。精心设计更高效的硬件实现。生成和合成各种高密度脂蛋白HDL代码,然后探索优化和验证你的代码。
我们已经完成了第一步。QPSK接收机模型我们已经看在这个演讲是我们的参考实现。我们现在需要做出一些改变,使之更HDL友好。
这样我们可以在一个FPGA实现我们的模型,我们首先需要把它转换成使用定点数据类型。MathWorks提供了许多工具在定点设计师帮助自动化和简化这一任务。当完成时,你会想模拟模型来看看它的定点版本匹配的浮点模拟您已经完成。
另一个关键的步骤,使模型HDL友好是我们如何处理传入的数据转换,大部分被框架直到现在。我们需要把架构,使用纸浆包处理,看看我们的模型的元素,我们可能希望修改硬件更友好。再一次,re-simulate和比较模型阐述了早些时候对你保持持续的验证。
这张幻灯片显示我们能做什么在QPSK发射机产生的数据流。接收器,我们可以修改元素(如粗频率补偿更多的硬件implementation-friendly架构。所有的结果在一个HDL-optimized正交相移编码模型。
这里我们有HDL-optimized QPSK接收机的例子,与各种模块中实现更hardware-friendly时尚。现在,我们有一个HDL-friendly版本的我们的模型,我们现在可以生成HDL代码并将其部署到目标。第一步是生成HDL代码,我们会使用HDL工作流顾问。
这是我的HDL工作流顾问,它会带我一步一步通过模型生成代码的过程。我已经将我的目标和我的特别提款权选项;在这种情况下,我们针对一个特别提款权的平台。下一步是检查我的模型,以确保它是有效的,使用有效的块HDL代码生成。
所以我们要做的是我们要贯穿所有这些模型检查以确保一切都好。现在,我们的模型检查完成,我们准备生成HDL代码。有很多的选择,我们可以选择优化。我们的报告有一些基本的选择,我将选择,这样我们可以看看我们的代码生成的一些特性。现在我们要去生成HDL代码。
现在我们的代码生成完成。让我们看一看一些报道,我们要求。首先我们可以是一个模块的代码生成报告,我们生成的代码。这是伟大的。这告诉你所有关于您的目标设备。你有资源报告在一个非常高的层面给你多少你的FPGA,大概,你要利用。
我们也有能力跟踪代码。这样的美丽是你可以从代码模型和模型代码得到完整的可追溯性。如果你想了解你的高密度脂蛋白的样子,你可以点击这些链接,它会带你回到模型中,生成的代码块。
同样的,你可以去任何你的模型和导航到代码块是由这一块。这是非常方便的时候做事情像设计评审;或者如果你有担心的合规标准,这是一个可追踪的工作流。
接下来的步骤在我们的过程中,不幸的是我们没有时间展示在这演讲。这些是创建和合成Vivado项目在仿真软件,然后创建使用的IP核心PicoZed特别提款权Vivado参考设计。万博1manbetx它使用我们的IP核代工作流目标zynq - 7000 SoC。
我们也有很多的选择优化高密度脂蛋白的性能。当我们生成的HDL代码我们选择所有系统默认值。在实际情况中,你可能会开始使用所有缺省值,看到您的应用程序运行速度,然后开始看各种优化速度和面积得到最好的HDL代码生成。
我们真的只能特别提款权的外表设计过程在此讨论。如果你感兴趣的更深入的培训,Avnet,连同MathWorks,模拟设备和Xilinx提供一系列为期两天的实践研讨会将在全球选择城市。这些讲习班将带您在整个设计过程中,我们概述了在这个网络研讨会,从设计到生产就业使用MATLAB仿真软件,特别提款权PicoZed SOM。万博1manbetx
更多的信息可在picozed.org/sdr。如果你不看到车间安排在你的区域,请联系你的当地Avnet代表,或者你可以通过fpga_expert@mathworks.com联系我们讨论替代培训安排。
完全理解HDL代码生成过程和特别提款权的设计过程中,有很多的话题,我们可以更深入地进入。这些链接将被发送到所有网络研讨会注册者在后续邮件。包括资源Zynq工作流和Zynq培训,深入分析AD9361仿真模型,以及信息的IP核心代工作流。像往常一样,你可以与我们联系:fpga_expert@mathworks.com。谢谢你！
