數位訊號處理及通訊解決方案

運用 Simulink 做模型化基礎設計時,能夠讓訊號處理及通訊系統的研發變得更快速及且節省成本。Simulink 能夠取代以往錯誤百出的人工寫碼方式,利用可執行的模型,實現文件上所訂定的規格。這種自動化的模擬方式可以減少需要做出實體原型的需求。自動產生程式碼的功能可以加快轉檔時的速度。除此之外,整合式的測試環境也能幫助使用者在研發初期發現錯誤,進而提昇產品品質。

  • 訊號處理
  • 通訊系統模擬
  • FPGA/DSP演算法設計與實現
訊號處理
適用訊號分析及處理、濾波器設計與模擬
主程式 : MATLAB
一、 基本之訊號處理
使用 MATLAB 搭配 Signal Processing Toolbox,提供頻譜分析、波形產生等功能,且提供各類常用的轉換,例如 : FFT、DCT等;而 Filter Design Toolbox 則提供 FIR / IIR 濾波器設計法、濾波器量化、定點分析等功用。
相關工具箱模組:  

Signal Processing Toolbox

訊號處理工具箱是一個用於類比和數位訊號處理的工業級標準演算法集合,提供豐富的圖形介面做相互的的分析及設計,並利用指令功能做更複雜的演算法開發

DSP System Toolbox

DSP系統工具箱提供訊號處理系統設計與模擬相關的演算法和工具,功能包括MATLAB函式、MATLAB系統物件,和在Simulink使用的模塊。這項系統工具箱提供的設計方法包括專門於FIR和IIR濾波器、FFT、多速率處理、和用於處理串流資料與建立即時原型的DSP技術。也提供許多工具,適用於連結檔案和裝置的訊號I /O、訊號產生、頻譜分析、和視覺化與互動的環境,能夠用來分析系統行為和效能

二、訊號模擬
除了 MATLAB 環境,另外搭配 Simulink 的視覺化建模環境和一系列可客製化的模塊函式庫,以及Signal Processing Blockset,可分析訊號並且把資料視覺化、開發圖形化的使用者介面、並建立訊號的模型資料及參數,進一步處理更繁雜的訊號問題。
相關工具箱模組: 主程式 : MATLAB、Simulink

Signal Processing Toolbox

訊號處理工具箱是一個用於類比和數位訊號處理的工業級標準演算法集合,提供豐富的圖形介面做相互的的分析及設計,並利用指令功能做更複雜的演算法開發

DSP System Toolbox

DSP系統工具箱提供訊號處理系統設計與模擬相關的演算法和工具,功能包括MATLAB函式、MATLAB系統物件,和在Simulink使用的模塊。這項系統工具箱提供的設計方法包括專門於FIR和IIR濾波器、FFT、多速率處理、和用於處理串流資料與建立即時原型的DSP技術。也提供許多工具,適用於連結檔案和裝置的訊號I /O、訊號產生、頻譜分析、和視覺化與互動的環境,能夠用來分析系統行為和效能
通訊系統模擬
適用通訊系統設計、訊號分析及處理、濾波器設計與模擬
主程式 : MATLAB、Simulink

一、通訊系統的設計、研發及模擬分析
利用 MATLAB 並搭配通訊領域相關工具箱可有效率地完成通訊系統的設計、研發及模擬分析,工具箱模組提供許多現成的通訊專用函數。此外,在 Simulink 的視覺化建模環境下,搭配相關模塊組所提供的模塊,建構通訊模型,可以提升系統建構的效率與系統閱讀性。

相關工具箱模組:

Signal Processing Toolbox

訊號處理工具箱是一個用於類比和數位訊號處理的工業級標準演算法集合,提供豐富的圖形介面做相互的的分析及設計,並利用指令功能做更複雜的演算法開發
   

DSP System Toolbox

DSP系統工具箱提供訊號處理系統設計與模擬相關的演算法和工具,功能包括MATLAB函式、MATLAB系統物件,和在Simulink使用的模塊。這項系統工具箱提供的設計方法包括專門於FIR和IIR濾波器、FFT、多速率處理、和用於處理串流資料與建立即時原型的DSP技術。也提供許多工具,適用於連結檔案和裝置的訊號I /O、訊號產生、頻譜分析、和視覺化與互動的環境,能夠用來分析系統行為和效能

Communications System Toolbox

通訊系統工具箱(取代先前的Communications Toolbox和 Communications Blockset),提供從事通訊系統設計、模擬和分析所須具備的演算法和工具。,功能包括MATLAB函式、MATLAB系統物件,和在Simulink使用的模塊。這項系統工具箱提供的演算法包括:訊號來源編碼、通道編碼、交錯、調變、等化、同步和通道建模。另外也提供了位元錯誤率分析、產生眼圖和星座圖、和視覺化通道特性的功能。該系統工具箱並提供了自我調整演算法,透過這些演算法可以對使用正交頻分複用技術(OFDM)、正交頻分多址(OFDMA)和多輸入多輸出(MIM)技術的動態通訊系統進行建模。演算法支援定點資料運算以及C或HDL程式碼之產生。新增GPU支援功能,可加速設計模擬達30倍以上。

二、 建立射頻架構及定點分析
利用 RF Blockset 建立 RF 架構,將基頻訊號轉換至高頻段模擬RF效應,包含數學模式/實體模式的微帶線、放大器、S-Parameter 等模塊;Fixed-Point Toolbox 做資料型態的轉換,提早評估在硬體環境做資料處理時可能發生的問題; Simulink Fixed Point 可以依照訊號的特性,協助工程師定義ㄧ組最適當的字元長度與小數位元做資料形態轉換。
相關工具箱模組: 主程式 : MATLAB、Simulink

Signal Processing Toolbox

訊號處理工具箱是一個用於類比和數位訊號處理的工業級標準演算法集合,提供豐富的圖形介面做相互的的分析及設計,並利用指令功能做更複雜的演算法開發

RF Toolbox

射頻工具箱提供函數和圖形化的使用者介面來分析和視覺化顯示RF元件的行為,可應用於無線通訊、雷達和訊號完整性分析等領域。

DSP System Toolbox

DSP系統工具箱提供訊號處理系統設計與模擬相關的演算法和工具,功能包括MATLAB函式、MATLAB系統物件,和在Simulink使用的模塊。這項系統工具箱提供的設計方法包括專門於FIR和IIR濾波器、FFT、多速率處理、和用於處理串流資料與建立即時原型的DSP技術。也提供許多工具,適用於連結檔案和裝置的訊號I /O、訊號產生、頻譜分析、和視覺化與互動的環境,能夠用來分析系統行為和效能

Communications System Toolbox

通訊系統工具箱(取代先前的Communications Toolbox和 Communications Blockset),提供從事通訊系統設計、模擬和分析所須具備的演算法和工具。,功能包括MATLAB函式、MATLAB系統物件,和在Simulink使用的模塊。這項系統工具箱提供的演算法包括:訊號來源編碼、通道編碼、交錯、調變、等化、同步和通道建模。另外也提供了位元錯誤率分析、產生眼圖和星座圖、和視覺化通道特性的功能。該系統工具箱並提供了自我調整演算法,透過這些演算法可以對使用正交頻分複用技術(OFDM)、正交頻分多址(OFDMA)和多輸入多輸出(MIM)技術的動態通訊系統進行建模。演算法支援定點資料運算以及C或HDL程式碼之產生。新增GPU支援功能,可加速設計模擬達30倍以上。

Fixed-Point Toolbox

定點工具箱為 MATLAB 提供了定點資料類型和演算法,使用者可以使用定點工具箱開發定點演算法並以轉檔而成的C程式碼執行演算法,可加快執行速度。

SimRF

射頻模擬模塊組提供射頻系統設計豐富的元件庫和模擬引擎,包括:混頻器、放大器、S-parameter模塊,和其他建立架構設計和無線接收器模型的基本模塊。因此使用者可以隨意連結這些元件,形成不同的架構和建立系統層級模型。

Simulink Fixed Point

Simulink 定點模塊組為 Simulink 產品家族提供了定點設計的功能,它支援使用者利用定點演算法來實現控制系統設計和訊號處理系統設計。此外還可搭配 MathWorks 其他轉碼工具,可產生 C 或 HDL 程式碼,完成設計的實現和驗證工作。

Simscape

物理模型模擬模塊組可用來建立不同領域物理系統的模型並進行模擬,此模塊組提供許多基本模塊協助使用者建立自訂元件的模型。以MATLAB為基礎的Simscape語言可以建立物理系統元件和模塊庫等。
FPGA / DSP 演算法設計與實現 主程式 : MATLAB、Simulink

適用演算法開發及驗證與系統設計。利用 MATLAB 進行數值運算視覺化及提供模擬環境,並在Simulink 環境下,讓設計者以圖塊圖示設計模型架構,再利用相關工具箱產生嵌入式程式碼或硬體描述語言,可快速實現系統層級設計概念與驗證工作。

相關工具箱模組:

Signal Processing Toolbox

訊號處理工具箱是一個用於類比和數位訊號處理的工業級標準演算法集合,提供豐富的圖形介面做相互的的分析及設計,並利用指令功能做更複雜的演算法開發

Fixed-Point Toolbox

Fixed-Point Toolbox (定點工具箱) 為 MATLAB 提供了定點資料類型和演算法,使用者可以使用定點工具箱開發定點演算法並以轉檔而成的C程式碼執行演算法,可加快執行速度。

DSP System Toolbox

DSP系統工具箱提供訊號處理系統設計與模擬相關的演算法和工具,功能包括MATLAB函式、MATLAB系統物件,和在Simulink使用的模塊。這項系統工具箱提供的設計方法包括專門於FIR和IIR濾波器、FFT、多速率處理、和用於處理串流資料與建立即時原型的DSP技術。也提供許多工具,適用於連結檔案和裝置的訊號I/O、訊號產生、頻譜分析、和視覺化與互動的環境,能夠用來分析系統行為和效能。

Simulink Fixed Point

Simulink 定點模塊組為 Simulink 產品家族提供了定點設計的功能,它支援使用者利用定點演算法來實現控制系統設計和訊號處理系統設計。此外還可搭配 MathWorks 其他轉碼工具,可產生 C 或 HDL 程式碼,完成設計的實現和驗證工作

HDL Coder™

硬體描述語言轉碼器(以前稱為Simulink HDL Coder®),最大特色是可以直接從MATLAB產生HDL程式碼,亦即可以從MATLAB®函數、Simulink®模型產生可攜式、合成VHDL®和Verilog®程式碼。所產生的HDL程式碼可以用於FPGA編程或ASIC原型和設計。 硬體描述語言轉碼器提供了工作流程建議器,可以自動化Xilinx®和Altera® FPGAs的編程,使用者可以控制HDL架構和實現、強調關鍵路徑,產生硬體資源的利用率估計。此外,硬體描述語言轉碼器還提供Simulink模型和所產生HDL程式碼之間的可追溯性,並可以在符合DO-254和其他標準之下,進行高整合應用的程式碼驗證。

Communications System Toolbox

通訊系統工具箱(取代先前的Communications Toolbox和 Communications Blockset),提供從事通訊系統設計、模擬和分析所須具備的演算法和工具。,功能包括MATLAB函式、MATLAB系統物件,和在Simulink使用的模塊。這項系統工具箱提供的演算法包括:訊號來源編碼、通道編碼、交錯、調變、等化、同步和通道建模。另外也提供了位元錯誤率分析、產生眼圖和星座圖、和視覺化通道特性的功能。該系統工具箱並提供了自我調整演算法,透過這些演算法可以對使用正交頻分複用技術(OFDM)、正交頻分多址(OFDMA)和多輸入多輸出(MIM)技術的動態通訊系統進行建模。演算法支援定點資料運算以及C或HDL程式碼之產生。新增GPU支援功能,可加速設計模擬達30倍以上。

HDL Verifier™

HDL設計驗證工具,(以前稱為EDA Simulator Link®) 可以利用HDL模擬器和FPGA硬體迴圈自動產生Verilog®和VHDL®的設計與驗證。提供可以從MATLAB®和Simulink® 連結到 Cadence® Incisive®、Mentor Graphics® ModelSim®和Questa® 的HDL模擬器。它並且支援Xilinx®和Altera® FPGA板的FPGA迴圈驗證,以及Altera FPGA 迴圈 ( FPGA-in-the-Loop ) 混合模擬( cosimulatio)的功能。 HDL設計驗證工具的自動驗證,讓使用者可以藉由MATLAB或Simulink來模擬HDL程式碼並分析結果,該方法可免去編寫Verilog或VHDL平台之需。

Embedded Coder

嵌入式程式碼轉碼器協助快速產生可讀、簡潔的C和C++程式碼,應用在嵌入式處理器、目標系統快速原型板、以及量產所需的微處理器。嵌入式程式碼轉碼器提供了MATLAB Coder™ 和 Simulink Coder™的配置選項(configuration options)和進階的最佳化功能,以便對所產生程式碼的函數、檔案和資料進行微調控制。透過最佳化可增進程式碼效率,促進整合既有程式碼(legacy code)、資料型態和生產上所需的參數校對。提供使用者將第三方廠商的開發環境納入建構的過程,以便為嵌入式系統產生可執行的全套導入。 Embedded Coder內建支援AUTOSAR和ASAP2軟體標準。並且提供追溯報告、程式碼介面文檔和自動化軟體驗證,以支援DO-178、IEC 61508和ISO 26262軟體開發標準。

MATLAB Coder

MATLAB C程式碼產生器可將MATLAB程式碼轉成獨立的C和C++程式碼,所產生出的原始碼是可攜和可讀的。這項產品支援MATLAB語言核心功能的子集,包括程式控制結構、函數和矩陣運算。它也可以產生MEX functions,讓使用者能加快MATLAB程式中運算密集的部分,和驗證所生成程式碼的行為。

Simulink Coder

Simulink C 程式碼產生器 (前身為 Real-Time Workshop),可將Simulink的圖塊、Stateflow圖表和MATLAB函式,產生成可執行的C和C++程式碼。產生出的原始碼可以用於即時和非即時的應用,包括模擬加速,快速原型化和硬體迴圈測試。使用者可以利用Simulink或在MATLAB和Simulink環境之外執行,以調整和監控所產生出的程式碼。
※另可搭配 Xilinx、Altera FPGA 驗證平台進行演算法開發與設計



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