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目前關(guān)于 5G 通信標準的很多細節(jié)還未最終確定，，因此也給 5G 通信系統(tǒng)的設(shè)計提出了更大的挑戰(zhàn)，如何能幫助研發(fā)工程師更快速的實現(xiàn)滿足 5G 標準的系統(tǒng)，顯然是工具廠商們絞盡腦汁要解決的問題。
5G 先進無線通信設(shè)計給工程師帶來了新的挑戰(zhàn)。5G 系統(tǒng)復(fù)雜性需要工程師跨領(lǐng)域協(xié)作和聯(lián)合設(shè)計，其中涵蓋了數(shù)字基帶算法、模擬電路設(shè)計、射頻系統(tǒng)設(shè)計、天線系統(tǒng)設(shè)計以及相應(yīng)到測試。此外，對設(shè)計速度和上市時間的要求越來越嚴苛，甚至影響公司的生存；同時，系統(tǒng)設(shè)計中在產(chǎn)品質(zhì)量驗證、檢測上的花費也越來越高，任何一點設(shè)計中的錯誤，最后放在量產(chǎn)的產(chǎn)品中后，對企業(yè)造成的影響都可能是致命的。
“加上在 2015 年底推出的天線設(shè)計工具箱，以及 2016 年完善的射頻新功能，從廣度上，MathWorks 提供的 MATLAB 和 Simulink 工具目前已經(jīng)可以覆蓋 5G 無線通信系統(tǒng)設(shè)計所需要的系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)字信號處理算法、軟件開發(fā)、數(shù)字電路硬件、混合信號、射頻以及天線七大功能模塊的開發(fā)；從深度上，我們可以為工程師提供從算法開發(fā)，到系統(tǒng)架構(gòu)、硬件實現(xiàn)的完整、易用的流程設(shè)計工具，支持設(shè)計、原型定義和最終的硬件實現(xiàn)?！苯?，在與國內(nèi)媒體交流中，MathWorks 公司產(chǎn)品市場經(jīng)理趙志宏這樣介紹該公司對 5G 無線通信系統(tǒng)設(shè)計的支持。
MathWorks 公司產(chǎn)品市場經(jīng)理趙志宏
在趙志宏的介紹中，我們看到該公司成功的應(yīng)用案例包括上海貝爾采用 FPGA 上原型預(yù)失真算法實現(xiàn)的 LTE-A 基站的功放電路，通過采用 MathWorks 的設(shè)計工具減少了硬件設(shè)計迭代次數(shù)，并實現(xiàn)了 90%的算法可復(fù)用；高通采用 MATLAB 和 Simulink 進行調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計，自動生成優(yōu)化的 HDL 代碼，開發(fā)時間減少 40%；愛立信開發(fā)基于 FPGA 的 5G 測試平臺，采用波束成形算法實現(xiàn)多用戶 MIMO，現(xiàn)場實測性能達到 25Gbps 速率。
而之所以能實現(xiàn)上述這些性能提升和優(yōu)化功能，“我們充分了解 5G 通信在研究和開發(fā)方面存在的特點和挑戰(zhàn)，清楚客戶到底有哪些技術(shù)難關(guān)需要我們來幫助解決?！壁w志宏如是說。
趙志宏強調(diào)，“通過對 MATLAB 和 Simulink 設(shè)計工具的不斷完善，我們可幫助客戶實現(xiàn)快速靈活的算法開發(fā)、設(shè)計，提供數(shù)字、射頻、天線聯(lián)合仿真環(huán)境，針對實現(xiàn) FPGA/ASIC/ 內(nèi)嵌處理器的優(yōu)化功能，并生成 HDL/C 代碼，這點對 5G 無線通信系統(tǒng)的原型設(shè)計尤為重要，同時，可直接和其他測試廠商設(shè)備包括信號發(fā)生器、SDR 連接，完成不同波形的信號仿真和驗證?！?/p>
MATLAB 和 Simulink 這兩款設(shè)計工具一直以來都是進行算法開發(fā)設(shè)計和系統(tǒng)仿真驗證的重要平臺。雖然趙志宏也坦言，因為 5G 通信標準的很多細節(jié)尚未敲定，MathWorks 目前還無法給客戶提供更多的庫文件的支持，但通過 MATLAB 和 Simulink 強大的彈性的設(shè)計能力、規(guī)范的算法平臺、便捷的代碼生成以及直接生產(chǎn)可實現(xiàn)的系統(tǒng)模型，可幫助用戶加速 5G 無線通信系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)和性能優(yōu)化。
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