Wireless HDL Toolbox

FPGA、ASIC、および SoC をターゲットとした 5G および LTE 通信サブシステムの設計および実装

 

Wireless HDL Toolbox™ (旧称: LTE HDL Toolbox™) は、5G、LTE、およびカスタム のOFDMをベースとした無線通信アプリケーションを開発するための、検証済みかつハードウェア対応の Simulink® ブロックおよびサブシステムを提供します。これには、リファレンス アプリケーション、IP ブロック、およびフレームベースとサンプルベースの変換用インタフェースが含まれます。

リファレンス アプリケーションは変更して独自の設計に統合することが可能です。ツールボックスにより提供されるアルゴリズムの HDL 実装は、効率的なリソースの使用とパフォーマンスを実現できるように、FPGA、ASIC、および SoC デバイスでのプロトタイピングまたは量産展開向けに最適化されています。

ツールボックスにより提供されるアルゴリズムは、可読性のある、論理合成が可能な VHDL® および Verilog® コードを生成するように設計されています (HDL Coder を使用)。5G、LTE、およびカスタムの OFDM ベースの設計の実信号テスト向けに、送信機モデルおよび受信機モデルを無線デバイスに接続することができます (Communications Toolbox™ ハードウェア サポート パッケージを使用)。

今すぐ始める:

リファレンス アプリケーション ハードウェア サブシステム

あらかじめ用意されている FPGA 上で動作確認済のサブシステムを統合してシステム設計効率を高めることができます。

5G New Radio (NR) セルサーチ

このハードウェア実証済みのサブシステムを使用し、5G NR 基準に従ってプライマリ信号とセカンダリ信号 (PSS および SSS) の同期を実行します。検証用の MATLAB アルゴリズム リファレンスが含まれています。

LTE セルサーチ、MIB 復調、SIB1 復調

このサブシステムは、eNodeB 信号を検出して復調し、マスター情報ブロック (MIB) とシステム情報ブロック (SIB1) の情報を FPGA もしくは ASIC アプリケーション上で復号化するために使用します。FDD と TDD のモードをサポートしており、ハードウェアで LTE 信号を検出できることを 3 大陸で実証済みです。

Configurable OFDM Transmitter and Receiver

Transmit and receive data using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Configure parameters, symbol modulation types, and code rates. Model and configure impairments such as additive Gaussian white noise (AWGN). It includes a MATLAB algorithm reference for verification.

Waveform spectrum from the example F-OFDM transmitter.

5G、LTE および無線 IP ブロック

ハードウェア実証済みのストリーミング アルゴリズムを使用すれば、無線通信サブシステムの設計期間を短縮できます。

5G NR IP ブロック

ハードウェアで実証済みの一般的なアルゴリズムの実装を使用して、5G NR FPGA または ASIC アプリケーションの設計を迅速化します。カスタム機能とあわせて、低密度パリティ チェック (LDPC) の符号化と復号化、ポーラ符号化と復号化、シンボルの変調と復調のためのアルゴリズムのハードウェア実装をモデル化およびシミュレーションします。その後、HDL Coder™ を使用して論理合成可能な VHDL または Verilog の RTL を生成します。

HDL 最適化 NR Polar デコーダー ブロックの設定

LTE の IP ブロック

LTE 固有のアルゴリズムの効率的なハードウェア実装 (ターボ、畳み込み、CRC の符号器や復号器、OFDM 復調器など) をモデル化し、シミュレーションします。その後、HDL Coder を使用して、サブシステム全体で論理合成可能な VHDL または Verilog の RTL を生成します。

HDL 向けに最適化された LTE ターボ復号器および CRC 復号器と制御信号バス

マルチスタンダードの IP ブロック

ビタビ復号器、デパンクチャ部、可変サイズの FFT など、ハードウェア実証済みのブロックを使用して無線規格のハードウェア実装が可能です。LTE、WLAN、デジタル ビデオ放送 (DVB)、WiMAX®、HiperLAN のほか、デジタル衛星通信にも対応しています。

デパンクチャ部とビタビ復号器のブロックを使用した、WLAN の符号化率で符号化されたサンプルの復号化

5G または LTE のゴールデン リファレンスを使用した検証

ストリーミング ハードウェア実装にフレームベースのアルゴリズムとテストベンチを接続することで効率的な検証が可能です。

フレームとサンプルの変換

ハードウェア内の処理用のコントロール信号を使用して、MATLAB® により生成されたフレームベースの波形を、サンプルベースのストリームに変換します。その後、ストリーミングのハードウェア出力をフレームに変換して、ゴールデン リファレンス アルゴリズムに対して検証できるようにします。

フレームからサンプルへの変換と制御信号の生成

MATLAB および Simulink による検証例とテンプレート

5G Toolbox™ または LTE Toolbox™ のアルゴリズムとテストを使用してハードウェア実装を検証する方法を説明しています。

HDL と FPGA のコシミュレーション

HDL Verifier™ を使用し、MATLAB または Simulink テスト環境に接続された RTL シミュレーションまたは FPGA 開発キットを使用してハードウェア サブシステムを検証します。

HDL Verifier ハードウェアベースの検証によって FPGA のプロトタイプを Simulink に接続します。

FPGA、ASIC、および SoC への実装

実信号でテストするために、無線アプリケーションを容易に FPGA ハードウェアに実装でき、同じモデルを量産展開のために再利用できます。

ソフトウェア無線 (SDR) プラットフォーム

Zynq® SDR 用の Communications Toolbox™ ハードウェア サポート パッケージをダウンロードして、無線アプリケーションのプロトタイプを作成し、HDL Coder を使用して一般的な SDR デバイスをセットアップしてターゲットにします。

製品への実装

HDL Coder を使用して、ハードウェア サブシステム モデルからターゲットに依存しない高品質の RTL および AXI インターフェイスを生成できます。

SoC インターコネクト インターフェイスを含むコード生成 

新機能

製品の名称変更

LTE HDL Toolbox の名称を Wireless HDL Toolbox に変更

5G NR 信号同期リファレンス アプリケーション

プライマリおよびセカンダリ同期信号 (PSS/SSS) を用いて適切なセルへの接続を検知

5G NR Polar エンコーダーおよびデコーダーブロック

5GNR 規格に準拠した Polar エラー訂正アルゴリズムを実装

5G NR LDPC エンコーダーおよびデコーダーブロック

5GNR 規格に準拠した低密度パリティチェックを実装

OFDM Modulator ブロック

カスタム通信プロトコルのための直交周波数分割多重方式

Xilinx Zynq ベースの無線での通信

Zynq UltraScale+ RFSoC ZCU111 Evaluation Kit をターゲットに

これらの機能および対応する関数の詳細については、リリースノートを参照してください。