MathWorks助力5G通信設計和開(kāi)發(fā)

EEPW（中國北京 2016年10月25日）

近日，我們有幸采訪(fǎng)到MathWorks通信產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理趙志宏先生。他為我們帶來(lái)了“MATLAB &Simulink加速5G無(wú)線(xiàn)通信系統的設計和開(kāi)發(fā)”的主題專(zhuān)訪(fǎng)，同時(shí)也和中國區資深工程師陳建平先生，進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)的技術(shù)介紹和互動(dòng)。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(guò)程中所面臨的挑戰，工程師應該如何應用工具快速掌握先進(jìn)通信系統設計和實(shí)現所需的技能，以及相應的成功應用案例。

MathWorks工具幫助5G實(shí)現其性能

5G無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )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，比現有LTE顯著(zhù)減低的超低延遲，比4G大大提高的覆蓋率，以及支持數十萬(wàn)的并發(fā)連接等等，以滿(mǎn)足企業(yè)和消費者在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的大量的、不同種類(lèi)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(shù)的基礎上開(kāi)發(fā)新的無(wú)線(xiàn)通信的新技術(shù)，以滿(mǎn)足5G的性能需求。這些技術(shù)包括大規模的MIMO系統、有源的相控陣天線(xiàn)系統、波束成形、毫米波、以及新的調制解調技術(shù)，比如UFMC、FBMC還有GFDM等等。

和MathWorks一起輕松實(shí)現“跨界”

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

MathWorks的通信產(chǎn)品為設計師提供一個(gè)全面和使用的5G開(kāi)發(fā)設計環(huán)境，讓設計者可以流暢的在每個(gè)技術(shù)環(huán)節間隨心移動(dòng)，實(shí)現完美跨界。

MATLAB和Simulink為設計者提供獨特優(yōu)勢

使用MATLAB和Simulink來(lái)開(kāi)發(fā)通信系統有幾個(gè)突出的優(yōu)勢：

第一、快速靈活的算法開(kāi)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并進(jìn)行仿真。這個(gè)模型可以作為未來(lái)產(chǎn)品化時(shí)的參考模型；

第二、數字、射頻和天線(xiàn)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；

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(chǎn)生優(yōu)化的HDL或C/C++代碼，大大提高了效率，縮短從算法開(kāi)發(fā)到產(chǎn)品原型的時(shí)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(chǎn)生的波形發(fā)射出去，或把接收到無(wú)線(xiàn)信號送到MATLAB里去分析。

MATLAB和Simulink強大的彈性的設計能力、規范的算法平臺、便捷的代碼生成以及直接生產(chǎn)可實(shí)現的系統模型，可以幫助用戶(hù)加速5G無(wú)線(xiàn)通信系統的設計開(kāi)發(fā)和性能優(yōu)化。