跨界也能玩:5G 系统设计到七种技能
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无线通讯技术作为万物互联的纽带影响着物联网的发展。未来无线技术当中,5G则被视为当仁不让的核心技术之一。在5G系统到设计上,工程师们想要实现整个无线传输系统的设计,至少需要掌握七种不同的技能。
从上图可知,这七种技能需要不同的领域的工程师来协作完成,但是,因为系统复杂性增高和产品需求周期缩短等因素,跨领域设计是5G系统实现的必经之路。MathWorks公司的MATLAB 和Simulink软件,以七种武器应对七个关键挑战。
5G工程师必备的七种技能
首先,工程师应该清楚5G的无线通讯的系统构架,从整体上理解整个系统;其次,无线通讯信号从模拟到数字,工程师还需要了解DSP算法;第三,工程师要懂一些嵌入式软件开发的技术;第四,数字电路设计,如何把数字算法实现到相应到硬件电路之中也是不可缺少的;第五,模拟和数字混合设计,尤其是数字和模拟协同设计部分;第六射频技术,正确评估和选择不同的射频模块,这都是在射频设计期间需要考虑的内容;第七,天线阵列的设计也是一个非常重要的技术,关系大规模MIMO的成败。
全新工具箱实现5G设计的全覆盖
MathWorks把这些技术结合在一起,从系统构到算法开发,最终到5G系统的实现,MathWorks提供了一个完整的设计流程和软件平台。
MathWorks美国总部通信产品市场经理赵志宏先生介绍道:“MathWorks可以提供一个数字、射频和天线联合仿真的环境。针对FPGA或ASIC或是嵌入式处理器提供优化功能,能够直接产生HDL代码和C代码。针对标准化到信号,我们的产品可以直接和硬件测试仪器互连,可以直接发射和接收无线信号。”
(MathWorks美国总部产品市场经理 赵志宏先生)
在2015到2016年这两年中,MathWorks在射频和天线设计方面增加了很多新的功能。在R2015a的版本里增添了天线工具箱,工具箱里面为工程师提供了现有常用的天线原型库元件。工程师在设计某个天线时,可以通过元件库在天线原型的基础上修改参数,可以极大地简化天线设计,以及提供各种各样不同天线参数的分析能力。
2016年MathWorks在射频工具箱中新增加了射频的预算分析器,这个射频工具箱可以提供很多的关于射频方面分析的功能。
通过MATLAB和Simulink强大的弹性的设计能力、规范的算法平台、便捷的代码生成以及直接生产可实现的系统模型,可帮助用户加速5G无线通信系统的设计开发和性能优化。