關鍵字：信號處理 通信系統 設計流程 數字系統架構

在復雜信號處理與通信技術的開發中，設計流程的不連續越來越具有破壞性，并且代價越來越高昂。同時，縮短設計和驗證周期的需求使設計不連續的影響被進一步被放大。本文通過介紹算法設計、系統架構和硬件設計中的幾個用例，來展示最近在建模、仿真和代碼生成工具及方法上的重要技術發展。

流系統的算法設計

現在越來越多的工程師開始用 MATLAB 中的浮點運算來開發信號處理與通信系統算法。這些算法開發人員可以利用 MATLAB 強大的信號采集和分析功能，以及多個工具箱的內置算法庫。但是，在有些團隊中，為了算法的優化實現，工程師會用 C 代碼重寫這些算法，將其轉換為定點或整數運算，或將它們與其他設計元素集成。該重寫步驟就是設計流程中一個潛在的，成本高昂且具有破壞性的典型不連續。

MATLAB 提供的數百個用于信號處理、通信、圖像和視頻處理的新組件，都可作為 System 對象庫。在 MATLAB

中，System 對象庫是為設計實時系統設計的，是即用型打包的算法實現。它們隱式地處理著流、索引、緩沖和狀態管理，使編寫、調試和維護代碼變得更簡單。

圖 1 顯示的是帶發射器、信道和接收器組件的基本通信系統的框圖表示形式。為了對這樣一個系統進行建模和仿真，工程師需要寫數千行的 C 代碼，然后，尋找各種方法，以便將設計與測試設備進行集成，或者分析仿真結果。

圖 1：典型通信系統物理層的框圖。

與這數千行 C 代碼（一般情況下為實施此通信系統而寫入的）相比，圖 2 中顯示的 MATLAB 代碼使用了來自 DSP

System Toolbox 和 Communications System Toolbox 的若干個 System 對象。