MathWorks助力5G通信設計和開發(fā)

EEPW（中國北京 2016年10月25日）

近日，我們有幸采訪到MathWorks通信產品市場經理趙志宏先生。他為我們帶來了“MATLAB &Simulink加速5G無線通信系統(tǒng)的設計和開發(fā)”的主題專訪，同時也和中國區(qū)資深工程師陳建平先生，進行了專業(yè)的技術介紹和互動。在這次面對面的交流中,記者深度了解了5G通信在研發(fā)過程中所面臨的挑戰(zhàn)，工程師應該如何應用工具快速掌握先進通信系統(tǒng)設計和實現(xiàn)所需的技能，以及相應的成功應用案例。

MathWorks工具幫助5G實現(xiàn)其性能

5G無線通信網絡對性能的要求包括數據傳輸速率達到千兆比特每秒（Gbps）以上，比現(xiàn)有LTE顯著減低的超低延遲，比4G大大提高的覆蓋率，以及支持數十萬的并發(fā)連接等等，以滿足企業(yè)和消費者在未來物聯(lián)網時代的大量的、不同種類的通訊設備互相連接的需求。

當前，5G研究工作者正在LTE和WLAN的技術的基礎上開發(fā)新的無線通信的新技術，以滿足5G的性能需求。這些技術包括大規(guī)模的MIMO系統(tǒng)、有源的相控陣天線系統(tǒng)、波束成形、毫米波、以及新的調制解調技術，比如UFMC、FBMC還有GFDM等等。

和MathWorks一起輕松實現(xiàn)“跨界”

現(xiàn)在流行趨勢是跨界，能輕松玩轉不同領域正是這個時代所迫切渴求的人才。由于5G系統(tǒng)緊密結合了射頻，天線和基帶這些不同領域的技術，設計工程師往往需要掌握多個領域的技術開能有效開發(fā)5G通信系統(tǒng)。整套無線傳輸系統(tǒng)的開發(fā)從設計仿真到原型和實現(xiàn)需要七種不同的技能：系統(tǒng)構架設計，DSP算法開發(fā)，軟件開發(fā)，數字電路硬件，混合信號硬件，射頻，天線設計。MathWorks通信產品正是這樣一個把這些技術和設計步驟完美結合在一起的設計工具。MathWorks的通信產品涵蓋的范圍非常寬：從天線到基帶，從模擬和數字電路到信號處理。2015a版本中的新產品“天線工具箱”為通信工程師提供了有力的天線以及天線陣列的設計和分析的工具。另外MathWorks的工具把設計和開發(fā)流程的每一個步驟都緊密聯(lián)系起來，從算法開發(fā)、系統(tǒng)構架設計，一直到最后的實現(xiàn)和測試。

MathWorks的通信產品為設計師提供一個全面和使用的5G開發(fā)設計環(huán)境，讓設計者可以流暢的在每個技術環(huán)節(jié)間隨心移動，實現(xiàn)完美跨界。

MATLAB和Simulink為設計者提供獨特優(yōu)勢

使用MATLAB和Simulink來開發(fā)通信系統(tǒng)有幾個突出的優(yōu)勢：

第一、快速靈活的算法開發(fā)和分析的平臺：設計者可以快速建立起端到端的整套系統(tǒng)并進行仿真。這個模型可以作為未來產品化時的參考模型；

第二、數字、射頻和天線聯(lián)合仿真的環(huán)境：為設計者解決了“數字和射頻共同設計”的挑戰(zhàn)；

第三、基于模型的設計流程：針對FPGA、ASIC或內嵌處理器MATLAB代碼或Simulink模型直接產生優(yōu)化的HDL或C/C++代碼，大大提高了效率，縮短從算法開發(fā)到產品原型的時間；

第四、與信號發(fā)射接收設備直接相連：MATLAB和Simulink可以直接和一些信號發(fā)生器、信號分析儀連接，把MATLAB產生的波形發(fā)射出去，或把接收到無線信號送到MATLAB里去分析。

MATLAB和Simulink強大的彈性的設計能力、規(guī)范的算法平臺、便捷的代碼生成以及直接生產可實現(xiàn)的系統(tǒng)模型，可以幫助用戶加速5G無線通信系統(tǒng)的設計開發(fā)和性能優(yōu)化。