MathWorks助力5G通信設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)

EEPW（中國(guó)北京 2016年10月25日）

近日，我們有幸采訪到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)線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)”的主題專訪，同時(shí)也和中國(guó)區(qū)資深工程師陳建平先生，進(jìn)行了專業(yè)的技術(shù)介紹和互動(dòng)。在這次面對(duì)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(zhàn)，工程師應(yīng)該如何應(yīng)用工具快速掌握先進(jìn)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)所需的技能，以及相應(yīng)的成功應(yīng)用案例。

MathWorks工具幫助5G實(shí)現(xiàn)其性能

5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)性能的要求包括數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)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?jǐn)?shù)十萬(wàn)的并發(fā)連接等等，以滿足企業(yè)和消費(fèi)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(shè)備互相連接的需求。

當(dāng)前，5G研究工作者正在LTE和WLAN的技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)新的無(wú)線通信的新技術(shù)，以滿足5G的性能需求。這些技術(shù)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(diào)制解調(diào)技術(shù)，比如UFMC、FBMC還有GFDM等等。

和MathWorks一起輕松實(shí)現(xiàn)“跨界”

現(xiàn)在流行趨勢(shì)是跨界，能輕松玩轉(zhuǎn)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(tǒng)緊密結(jié)合了射頻，天線和基帶這些不同領(lǐng)域的技術(shù)，設(shè)計(jì)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(tǒng)。整套無(wú)線傳輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)從設(shè)計(jì)仿真到原型和實(shí)現(xiàn)需要七種不同的技能：系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)，DSP算法開(kāi)發(fā)，軟件開(kāi)發(fā)，數(shù)字電路硬件，混合信號(hào)硬件，射頻，天線設(shè)計(jì)。MathWorks通信產(chǎn)品正是這樣一個(gè)把這些技術(shù)和設(shè)計(jì)步驟完美結(jié)合在一起的設(shè)計(jì)工具。MathWorks的通信產(chǎn)品涵蓋的范圍非常寬：從天線到基帶，從模擬和數(shù)字電路到信號(hào)處理。2015a版本中的新產(chǎn)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(shè)計(jì)和分析的工具。另外MathWorks的工具把設(shè)計(jì)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(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)，一直到最后的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。

MathWorks的通信產(chǎn)品為設(shè)計(jì)師提供一個(gè)全面和使用的5G開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)境，讓設(shè)計(jì)者可以流暢的在每個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)間隨心移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)完美跨界。

MATLAB和Simulink為設(shè)計(jì)者提供獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

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

第一、快速靈活的算法開(kāi)發(fā)和分析的平臺(tái)：設(shè)計(jì)者可以快速建立起端到端的整套系統(tǒng)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(shù)字、射頻和天線聯(lián)合仿真的環(huán)境：為設(shè)計(jì)者解決了“數(shù)字和射頻共同設(shè)計(jì)”的挑戰(zhàn)；

第三、基于模型的設(shè)計(jì)流程：針對(duì)FPGA、ASIC或內(nèi)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(hào)發(fā)射接收設(shè)備直接相連：MATLAB和Simulink可以直接和一些信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)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)線信號(hào)送到MATLAB里去分析。

MATLAB和Simulink強(qiáng)大的彈性的設(shè)計(jì)能力、規(guī)范的算法平臺(tái)、便捷的代碼生成以及直接生產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)模型，可以幫助用戶加速5G無(wú)線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和性能優(yōu)化。