matlab/simulink——通信系统标准化设计与仿真平台-凯发官方首页

概述

        matlab和simulink是美国mathworks公司开发的用于解决科学计算和动态系统建模仿真的软件，目前已成为科学计算、通信系统、信号处理等领域的工业标准工具。世界各大知名航空航天与国防单位普遍使用matlab和simulink作为平台化的工具进行基于模型的设计。matlab和simulink产品族能够进行高性能动态系统的仿真、分析及测试，可以提供数值计算、高级绘图及可视化、高级程序开发语言和动态系统建模仿真于一体的集成开发环境，具有数字信号处理产品集、通信系统产品集、雷达信号处理产品集，系统建模与控制系统设计产品集、图像处理产品集、并行计算和分布式计算等丰富的模块库，支持系统设计过程的每一个环节，从概念设计、算法开发、建模仿真到实时实现。

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        matlab是matlab产品家族的基础，它提供了基本的数学算法，例如矩阵运算、数值分析算法，matlab集成了2d和3d图形功能，以完成相应数值可视化的工作，并且提供了交互式的高级编程语言。
        simulink是基于matlab的框图设计环境，可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真，它的建模范围广泛，可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模，包括连续、离散，条件执行，事件驱动，单速率、多速率和混杂系统等等。

产品功能

        matlab/simulink通过先进的仿真工具箱和完备的代码工具对设计、仿真、开发各个步骤提供了支持。与通信领域相关的工具箱主要包括：signal processing toolbox、dsp system toolbox、communications system toolbox等。

• signal processing toolbox

        signal processing toolbox是一个用于模拟和数字信号处理的工业级标准算法集合。它提供了用于交互式设计与分析的图形化用户界面（gui）工具以及命令行函数。工具箱中的多数函数是利用开放式matlab语言设计完成的。工程师可以查看算法、修改源代码以及编写自定制函数。该工具箱提供大量的信号和线性系统模型、fir和iir滤波器设计分析实现以及模拟滤波器设计。能够进行信号的谱分析和统计信号处理，完成信号的多种变换如fft、dct等；能够对多速率信号处理以及提供多种波形生成和窗函数设计方法；此外还提供了强大的可视化功能用于查看和检测信号。该工具广泛应用于雷达信号处理、语音和音频处理，有线和无线通信，医学成像和测试测量，消费类电子产品等领域。

• dsp system toolbox

        dsp system toolbox为信号处理系统的设计和仿真提供算法库和相应工具。用户可以通过matlab函数、matlab系统对象和simulink的模块实现信号处理系统设计。dsp system toolbox包含fft、fir、iir、多速率处理的各种方法，包含基于流的数据处理和创建实时原型。用户可以设计自适应滤波器和多速率滤波器，使用多种架构实现滤波器，仿真浮点的数字滤波器。工具箱还提供了源自文件和设备的信号io，信号源产生、交互式的观察窗、谱分析仪以及其他可视化工具。对于嵌入式系统设计和快速原型，dsp system toolbox支持定点算法和c代码生成。

• communications system toolbox

        communications system toolbox工具箱为通信系统的设计、仿真和分析提供了算法和工具。这个工具箱包含了信源编码算法、信道编码算法、交织、调制解调、均衡、同步和信道模型。并提供了误码率分析工具，眼图、星座图和可视化信道特征。同时也提供了自适应算法，可以让用户动态地建立通信系统模型，如ofdm、ofdma、和mimo技术。并对用户建立的模型能够生成c和hdl、代码。

• 联合仿真支持

        matlab支持与c/c++/c#/java等多种计算机语言的混合编程，可针对不同仿真场景灵活地实现多计算机语言间的相互调用；同时，matlab支持与多种研发工具的联合仿真，如通信系统中常用的射频系统仿真工具agilent ads、射频结构设计工具ansoft hfss、hdl仿真软件mentor modelsim等；此外，借助xilinx system generator、embedded ide link等工具，可实现硬件目标代码的自动生成，从而支持硬件在环的半实物仿真。

hdl联合仿真与硬件在环仿真

产品优势

        matlab/simulink支持跨平台开发，支持科学计算和基于模型设计（mbd：model-based design）两种方式，其中mbd在开发过程中的各阶段均采用精确的模型描述，不但能够进行仿真验证，而且能够顺畅地过渡到后续开发阶段，从而提高科研的效率，降低研制的成本，大大地提高项目的成功率。

        mbd的层次化、可验证及可追溯性为数据链/通信系统的开发提供了多项便利，借助matlab/simulink对mbd的良好支持，为通信系统的快速原型设计和实现提供了基础。