وبلاگ در باره MATLAB Simulink طراحی بی سیم را از طریق رادیو تعریف شده توسط نرم افزار بهبود می بخشد

تصور کنید اگر دستگاه های بی سیم شما می توانستند به اندازه نرم افزار انعطاف پذیر باشند، بدون هیچ گونه تلاش با همه چیز از رادیو های سنتی FM تا استاندارد های پیشرفته 5G سازگار شوند.این چشم انداز از طریق رادیو تعریف شده با نرم افزار (SDR) به واقعیت تبدیل می شود.، که ارتباطات بی سیم را از سخت افزار ثابت به یک پلت فرم قدرتمند تبدیل می کند که فرونت های RF قابل تنظیم را با FPGAs با عملکرد بالا یا فناوری سیستم بر روی تراشه (SoC) قابل برنامه ریزی ترکیب می کند.

در هسته ی خود، SDR انعطاف پذیری بی سابقه ای و قابلیت پیکربندی مجدد را ارائه می دهد. بر خلاف سیستم های بی سیم سنتی که به مدارهای سخت افزاری خاص بسته شده اند، SDR پردازش سیگنال را به حوزه دیجیتال منتقل می کند،امکان بروزرسانی عملکردهای پویا از طریق نرم افزاراین معماری چندین مزیت کلیدی را ارائه می دهد:

• پوشش فرکانس گسترده:سخت افزار SDR از طیف استثنایی از باند های پخش FM تا ارتباطات 5G با فرکانس بالا پشتیبانی می کند.
• قابل برنامه ریزی:طرح های مبتنی بر FPGA و SoC به مهندسان اجازه می دهد تا قابلیت های بی سیم را از طریق نرم افزار مجدداً تعریف کنند و نمونه سازی سریع و سفارشی سازی را امکان پذیر کنند.
• عملکرد در زمان واقعی:پلتفرم های مدرن SDR قابلیت های پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) با عملکرد بالا را برای برنامه های بی سیم پیچیده ارائه می دهند.
• بهره وری هزینه:قابلیت استفاده مجدد سیستم عامل های SDR، هزینه های توسعه و نگهداری را در مقایسه با راه حل های سخت افزاری اختصاصی کاهش می دهد.

MATLAB و Simulink راه حل های جامع برای توسعه SDR را ارائه می دهند که هر مرحله از طراحی سیستم و شبیه سازی به اعتبارپذیری نمونه اولیه و استفاده از آن را پوشش می دهد.

این ابزارها کتابخانه های گسترده ای را پشتیبانی می کنند که از استانداردهای بی سیم اصلی (5G، LTE، WLAN، DVB-S2) با الگوریتم های لایه فیزیکی کامل و پیاده سازی پروتکل پشتیبانی می کنند. مهندسان می توانند:

• اجزای لایه فیزیکی مدل از جمله کدگذاری کانال، طرح های مدولاسیون و سیستم های همگام سازی
• شبیه سازی شرایط کانال واقعی با استفاده از مدل های AWGN، محو شدن و چند مسیر
• تأیید اجرای پروتکل در لایه های MAC و شبکه
• انجام ارزیابی های کامل عملکرد در سطح سیستم

اتصال بی نقص با سیستم عامل های پیشرو SDR امکان تأیید عملی را می دهد:

• انتقال و دریافت سیگنال های بی سیم از طریق رابط برنامه نویسی بصری
• انجام تجزیه و تحلیل طیف در زمان واقعی و اندازه گیری پارامتر سیگنال
• ارزیابی انعطاف پذیری سیستم در برابر تداخل از طریق سناریوهای آزمایش کنترل شده
• بررسی انطباق با استانداردهای صنعتی با استفاده از وکتورهای آزمایشی از پیش ساخته شده

تولید کد خودکار شکاف بین شبیه سازی و پیاده سازی را برطرف می کند:

• تولید کد HDL بهینه شده برای پیاده سازی FPGA
• تولید کد C کارآمد برای پیاده سازی مبتنی بر پردازنده
• انجام تست سخت افزار در حلقه با محیط های RF واقعی

ترکیب MATLAB / Simulink و SDR نیازهای توسعه بی سیم متنوع را برآورده می کند:

• طراحی سیستم های ارتباطی نسل بعدی (5G/6G، شبکه های IoT)
• توسعه الگوریتم ها برای تکنیک های جدید مدولاسیون و کدگذاری
• پلتفرم های آموزشی برای برنامه های مهندسی بی سیم
• تحقیقات در زمینه فناوری های رادیویی شناختی و به اشتراک گذاری طیف

راه حل یکپارچه قابلیت های پیشرفته ای را ارائه می دهد که شامل:

• تولید و دریافت سیگنال انعطاف پذیر برای هر دو شکل موج استاندارد و سفارشی
• اعتباربخشی عملکرد در دنیای واقعی در شرایط تداخل
• تجزیه و تحلیل سیگنال پهن باند برای کاربردهای نظارت بر طیف
• ادغام هوش مصنوعی/ML با استفاده از سیگنال های ضبط شده برای آموزش مدل

ابزارها با دستگاه های SDR معروف سازگار هستند، از جمله:

• دستگاه های آنالوگ ADALM-PLUTO
• گیرنده های RTL-SDR
• رادیو های USRP سری B/N/X/E
• سیستم عامل های مبتنی بر AMD و Intel SoC

این اکوسیستم جامع نشان دهنده تغییر پارادایم در توسعه بی سیم است.ترکیب انعطاف پذیری نرم افزار با عملکرد سخت افزار مدرن برای تسریع نوآوری در سراسر چشم انداز ارتباطات.