Przetwarzanie sygnałów
Analiza sygnałów, rozwijanie algorytmów i aplikacji DSP
Oprogramowanie MATLAB & Simulink posiada narzędzia i biblioteki, które pozwalają na analizę, projektowanie i symulowanie systemu DSP w dużo krótszym czasie niż w tradycyjnych językach programowania, takich jak C/C++.
W jednym, spójnym środowisku mogą Państwo:
- pobrać zmierzone dane i poddać je analizie;
- napisać algorytm w oparciu o biblioteki z modułów przetwarzania sygnałów (Signal Processing Toolbox, DSP System Toolbox), telekomunikacji (Communications System Toolbox, RF Toolbox), audio i wideo (Computer Vision System Toolbox);
- symulować rzeczywiste warunki pracy algorytmu i zobaczyć jak on się zachowuje;
- generować kod C lub HDL oraz uruchomić go na platformach wbudowanych opartych o procesory DSP oraz układy FPGA i ASIC.
Akwizycja i analiza sygnałów
Biblioteki oprogramowania MATLAB® i Simulink® zawierają interfejsy do najpopularniejszych kart i urządzeń pomiarowych. Dzięki temu akwizycja sygnału i jego analiza wykonywana jest w tym samym narzędziu. Można pobrać w czasie rzeczywistym dane z oscyloskopów, generatorów funkcyjnych oraz innych kart pomiarowych kompatybilnych ze sprzętem PC. Można także przeanalizować charakterystykę pobranego sygnału używających wbudowanych wykresów czasowych lub częstotliwościowych 2D i 3D, 3D Volume Views oraz skorzystać z innych zaawansowanych technik wizualizacji.
Konfiguracja i wykorzystywanie urządzeń pomiarowych w środowisku MATLAB
MATLAB w przetwarzaniu sygnałów
Weryfikacja pomysłów i pisanie algorytmu
Środowisko MATLAB i Simulink pozwala na szybkie sprawdzenie różnych rozwiązań algorytmicznych. Biblioteki zawierają transformaty sygnałowe, funkcje okien, wieloczęstotliwościowe oraz statystyczne operacje na sygnałach, a także różnorodne techniki tworzenia filtrów. Te bogate w funkcje biblioteki pozwalają na szybsze pisanie skryptów, zwiększają szybkość i dokładność wykonywanych operacji oraz dają możliwość wybrania optymalnego algorytmu do konkretnego zadania. Dla złożonych problemów wykorzystujących inne dziedziny nauki możemy łatwo skorzystać z algorytmów do przetwarzania obrazów, statystycznych czy zaawansowanych algorytmów numerycznych.
Tworzenie kompletnej aplikacji
Po stworzeniu aplikacji DSP możemy ją szybko udostępnić końcowym użytkownikom bez przepisywania tego algorytmu na inne języki. MATLAB Compiler™ pozwala na stworzenie aplikacji niezależnej (*.exe) bądź biblioteki, którą możemy wykorzystać w innym środowisku. Użytkownik końcowy może uruchomić tę aplikację bez zainstalowanego MATLABa, oszczedzając przy tym czas potrzebny na stworzenie aplikacji wynikowej w tradycyjny sposób.
Tworzenie aplikacji z Matlab® Compiler
Tworzenie systemów wbudowanych DSP
Środowisko MATLAB i Simulink wraz z bibliotekami do przetwarzania sygnałów tworzą zintegrowane narzędzie do prototypowania, weryfikacji i implementacji różnego rodzaju systemów m.in. audio-wideo, telekomunikacyjnych, radiowych i radarowych. Środowisko to pozwala przejść z algorytmu napisanego w języku wysokiego poziomu do kodu niskiego poziomu, z uproszczoną arytmetyką i podstawowymi operacjami logicznymi. Narzędzia firmy MathWorks dają możliwość bezpośredniego połączania algorytmu z jego implementacją w sprzęcie. Algorytm można przekształcić ze zmiennoprzecinkowego na stałoprzecinkowy, przeprowadzić testy bit-true, a następnie można wygenerować wydajny i numerycznie niezawodny kod C. W rezultacie korzysta się z jednego spójnego środowiska rozwoju aplikacji począwszy od koncepcji po implementację.
Weryfikacja zachowania systemu przed implementacją na docelowej platformie sprzętowej
Przyśpieszenie procesu projektowania aplikacji można uzyskać poprzez jednokrotne stworzenie testów (test cases) i wykorzystywanie ich na wszystkich etapach projektu, również na etapie implementacji na docelowej platformie sprzętowej. Jest także możliwość na podłączenie do środowiska oprogramowania narzędziowego firm produkujących sprzęt, które również można wykorzystać do symulacji zachowania algorytmu. Posługiwanie się modelem do symulacji testów daje duże możliwości weryfikacji: kosymulację z oprogramowaniem, testowanie PIL (Processor-In-the-Loop) oraz HIL (Hardware-In-the-Loop).
Prototypowanie i testowanie projektu w aplikacjach wbudowanych oraz na sprzęcie
Oprogramowanie MATLAB & Simulink można połączyć także z niektórymi środowiskami programistycznymi producentów procesorów, np. Code Composer Studio i bezpośrednio programować dany procesor. Do implementacji na FPGA czy w układach ASIC, można wygenerować kod HDL z modelu. Wygenerowany kod jest syntezowalny i może być w łatwy sposób użyty w środowisku producenta sprzętu, np. ISE Design Suite.