Oggi gli ingegneri di sistemi wireless utilizzano MATLAB® per ridurre i tempi di sviluppo, dallo sviluppo di algoritmi alla simulazione completa di sistemi, fino all’implementazione hardware. Questi ingegneri risparmiano tempo ed eliminano alcuni passaggi nei seguenti modi:

  • Verificando la base concettuale degli algoritmi nella simulazione e nei test over-the-air  
  • Esplorando e ottimizzando il comportamento del sistema con modelli che includono elementi di antenna, componenti digitali e componenti RF
  • Eliminando i problemi di progettazione prima di passare all’implementazione
  • Snellendo test e verifiche con le infrastrutture di test di MATLAB e Simulink®
  • Generando automaticamente il codice HDL o C per la prototipazione e l’implementazione
  • Riutilizzando modelli per velocizzare le iterazioni di progettazione e i progetti di nuova generazione

I team dichiarano di aver ridotto del 30% i tempi di sviluppo complessivi e dell’80% i tempi di verifica funzionale, grazie a una minore frequenza di re-spin progettuali e alla creazione di implementazioni FPGA e ASIC senza difetti al primo tentativo.


Per saperne di più sulla progettazione di sistemi di comunicazione wireless con MATLAB:

Sviluppo della tecnologia 5G con MATLAB

Progettazione di sistemi wireless MIMO per 5G, LTE e WLAN in MATLAB


Sviluppo di tecnologie avanzate e 5G

Per ottenere la massima velocità di trasmissione dati, una latenza ultra-bassa e una connettività e copertura massiva, la tecnologia 5G e altre tecnologie wireless di nuova generazione richiedono approcci di progettazione che includano comunicazioni baseband, sistemi RF e progettazione hardware. MATLAB e Simulink consentono di sviluppare velocemente e verificare l’efficacia delle nuove tecnologie wireless con:

  • Librerie di algoritmi, modelli di riferimento e strumenti di misurazione che aiutano a simulare, testare e analizzare le tecnologie avanzate. Questi includono tecnologie di modulazione, antenne MIMO massive e trasmissioni mmWave.
  • Strumenti di progettazione di array di antenne flessibili per modellare pattern di antenne phased array e valutare algoritmi di formazione del fascio ed elaborazione di segnali spaziali.
  • Prototipazione rapida e test di nuovi algoritmi per la valutazione in scenari realistici utilizzando piattaforme SDR commerciali o hardware FPGA personalizzati.

Utilizzando MATLAB e Simulink, è possibile ottimizzare le prestazioni del sistema ed eliminare i problemi prima di passare all’hardware. I modelli convalidati forniscono un riferimento per prototipi hardware, eliminando vari passaggi e ritardi nel garantire una verifica concettuale efficace.

Beamforming ibrido per sistemi phased array MIMO massivi


Simulazione e test di LTE e WLAN

MATLAB accelera lo sviluppo del layer fisico (PHY) conforme agli standard, supporta la verifica del riferimento e i test di conformità e consente la generazione e analisi di forme d’onda di prova. Poiché si sta lavorando nell’ambiente MATLAB, è possibile generare progetti e forme d’onda personalizzati con facilità e automatizzare la creazione di banchi di prova per la simulazione e il testing over-the-air.

Le funzionalità per lo sviluppo di wireless LTE e WLAN includono:

  • Simulazione LTE, LTE-A e 802,11 a/b/g/n/p/ac/ad, generazione di segnali e verifica progettuale
  • Trasmissione e ricezione di forme d’onda live con hardware SDR e strumenti RF
  • Modellazione di aggregazione delle portanti, formazione del fascio e array di antenne per sistemi MIMO
  • Analisi dei segnali e recupero dei parametri di controllo

Progettazione e test di sistemi LTE


Modellazione di sistemi RF e array di antenne

I front end in RF controllati digitalmente e gli array di antenne sono tecnologie fondamentali per i sistemi wireless attuali e futuri. Con MATLAB e Simulink, è possibile modellare e simulare il ricetrasmettitore RF insieme agli algoritmi baseband, ai componenti analogici/a segnale misto e agli array di antenne. Ciò consente di esplorare rapidamente molti scenari diversi per ottimizzare le prestazioni di tutta la catena del segnale, anche ai progettisti meno esperti in materia di RF o antenne. È possibile:

  • Modellare e analizzare architetture RF, tra cui caratteristiche RF misurate, semplificando l’integrazione del front end in RF in sistemi più grandi
  • Simulare ricetrasmettitori RF con un ordine di grandezza superiore rispetto alle simulazioni di circuito, consentendo una rapida esplorazione del progetto
  • Sviluppare algoritmi MATLAB come DPD o AGC per attenuare le intrusioni e le interferenze dell’amplificatore di potenza
  • Simulare l’impatto di antenne e di array di antenne sulla progettazione front end in RF
  • Modellare e simulare tecniche di beamforming digitali e ibride per array di antenne phased

Progettazione di antenne e array di antenne all’avanguardia con MATLAB


Test over-the-air con Software-Defined Radio e strumenti RF

MATLAB e Simulink si collegano all’hardware radio per il test over-the-air dei progetti wireless. È possibile trasmettere e ricevere forme d’onda LTE, WLAN live e personalizzate con una gamma di hardware SDR, analizzatori e generatori di segnali, sia dalla propria scrivania che in laboratorio o sul campo.

Il test over-the-air con MATLAB e Simulink consente di:

  • Trasmettere e ricevere forme d’onda conformi agli standard e personalizzate con l’hardware software-defined radio o gli strumenti RF disponibili in commercio
  • Convalidare i progetti con segnali radio live
  • Analizzare i segnali acquisiti con strumenti di misurazione appropriati in MATLAB e Simulink

L’hardware supportato include:

Collega MATLAB e Simulink a una gamma di hardware per il test over-the-air dei progetti wireless.

Decodificare segnali wireless live con MATLAB e RTL-SDR


Prototipazione e implementazione SDR

Utilizzando modelli di algoritmi creati con MATLAB e Simulink, è possibile generare automaticamente codice HDL e C senza dover effettuare operazioni di implementazione manuale, dispendiose in termini di tempo e soggette a errori. In questo modo è possibile velocizzare la prototipazione dell’hardware ed eseguire più facilmente l’implementazione su piattaforme SDR commerciali o qualsiasi target FPGA, SoC o ASIC.

È possibile esportare gli algoritmi IP e i test di prova convalidati sui simulatori HDL Cadence®, Mentor Graphics®, Synopsys® e SystemVerilog per una verifica funzionale full-chip.

Utilizzando MATLAB e Simulink per la prototipazione e l’implementazione, è possibile:

  • Progettare e simulare modelli hardware di algoritmi a virgola fissa con massima precisione temporale
  • Generare automaticamente codice HDL e C indipendente dal target o in funzione del target
  • Prototipare progetti di algoritmi su schede di sviluppo SDR, SoC e FPGA personalizzate o disponibili in commercio
  • Verificare i progetti di algoritmi con il test FPGA-in-the-loop o la cosimulazione con Cadence, Mentor e simulatori HDL Synopsys
  • Generare automaticamente modelli SystemVerilog per la verifica ASIC

Utilizza MATLAB e Simulink con hardware SDR per prototipare e verificare i progetti di algoritmi wireless.

Primi passi con Software-Defined Radio utilizzando MATLAB e Simulink