使用Signal Tap II采集到的數(shù)據(jù)進行Matlab仿真

在使用FPGA進行無線通信或者進行信號處理時，一般按照這樣的步驟進行：
（1）利用matlab進行浮點算法仿真

（2）將matlab浮點算法轉(zhuǎn)換為定點算法，進行仿真，并與浮點算法的性能進行比較

（3）如果定點算法性能到達要求，就可以在FPGA上進行定點算法的實現(xiàn)

（4）FPGA實現(xiàn)定點算法后，要將FPGA實現(xiàn)的算法性能與matlab仿真進行比較，以確定是否達到要求

第四步需要進行FPGA與Matlab仿真的比較。如果是用FPGA的仿真結(jié)果與Matlab仿真結(jié)果進行比較的話，可以借助Modelsim仿真時將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)寫入文件，然后再在Matlab中讀出文件中的數(shù)據(jù)，進行仿真比較。

那么如果要更加真實的比較FPGA實現(xiàn)后的結(jié)果與Matlab仿真效果的話，可以利用Signal Tap II，在線采集FPGA內(nèi)部處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，然后在Signal Tap II窗口右鍵點擊，選擇create signalTap II list File命令。如下圖所示。

進行這步操作后，會產(chǎn)生一個文件，下面是從文件中截取了一部分?jǐn)?shù)據(jù)，如下所示：

Signal Legend:
Key Signal Name
0 = ad_clk
1 = ad_data
2 = rx:rx_inst|rx_demsk:rx_demsk_inst|compare_decesion:compare_decesion|data_out
3 = rx:rx_inst|rx_demsk:rx_demsk_inst|FIR_LPF_16:FIR_LPF_16_INST|data_out
Data Table:
Signals-> 0 1 2 3
sample
-256 0 2604 0 -7024719322
-255 1 2604 0 -7024719322
-254 1 2604 0 -8128737870
-253 1 421 0 -8128737870
-252 0 421 0 -8128737870
-251 0 421 0 -8128737870
-250 1 421 0 -8128737870
-249 1 421 0 -8813966451
-248 1 4 0 -8813966451
-247 0 4 0 –8813966451
……

下面就可以利用matlab讀取這些數(shù)據(jù)了，為了matlab讀取方便，我們可以把前面表明信號名稱等內(nèi)容刪除，只保留sample后面的數(shù)據(jù)。

然后打開matlab，選擇File –> import data命令，如下圖所示：

選擇剛才的數(shù)據(jù)文件，會出現(xiàn)如下對話框：

可以看到matlab把數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)，作為一個矩陣進行存儲，矩陣的名稱就是剛才數(shù)據(jù)文件保存的名稱。這時你就可以在Workspace中看到這個數(shù)據(jù)了，如下圖所示：

這樣我們就可以利用這些數(shù)據(jù)在Matlab中進行仿真了，如果想讀取這個矩陣中第5列的數(shù)據(jù)可以一下命令：

data5 = stp_data(:,5);

這里然后進行可對data5進行處理，下圖是直接讀取signaltap II采集的數(shù)據(jù)，在Matlab進行顯示：

另外，除了可以使用GUI操作讀取數(shù)據(jù)的話，matlab也提供了響應(yīng)的函數(shù)textread，可以使用下面的命令讀出數(shù)據(jù)：

[a1,a2,a3,a4,a5]=textread(stp_data.txt,%d%d%d%d%d)

這樣，就可以將stp_data.txt中的數(shù)據(jù)讀入。具體關(guān)于textread的使用方法可以參考Matlab的help