無線通信向け MATLAB

MATLAB で始める無線通信システム設計

無線通信エンジニアチームは MATLAB® を使用して、開発期間の短縮、設計問題の早期解決、テストと検証の効率化を実現しています。

  • シミュレーション実信号を使用したアルゴリズムとシステム設計概念の検証
  • カスタマイズ可能な波形を生成し、最新の 5G、LTE、WLAN 規格への適合性を検証
  • ベースバンド、RF、アンテナ素子を含むモデルを作成し、システム動作の探求および最適化
  • ハンドコーディングせずに、プロトタイピングと実装用の HDL または C コードを自動生成
  • 無線設計、プロトタイプ、実装の反復検証用に再利用可能なゴールデンリファレンスモデルを作成
  • 大規模なフィールドテストデータの解析を自動化し、シミュレーション結果を可視化

"MATLABはチーム全体の共通言語で、アルゴリズムとテスト結果をチーム間で簡単に共有できます。当社では、MATLAB と Simulink で物理層モデルを作成することで、LTE の仕様が理解しやすくなり、モデルベース デザインにより FPGA 実装がその仕様に準拠していることを検証できました」.”

AT4 wireless 社 Francisco Javier Campos 氏

MATLAB による無線通信システム設計

無線通信のアイデアを実証へ

MATLAB と Simulink の活用により協調が容易になり、アイデアから実運用化までの時間を短縮できる様子をご覧ください。

アルゴリズムと知的財産 (IP) の創造

世界中の無線通信研究者とエンジニアは、新しいテクノロジー概念の探求と知的財産の創造に MATLAB を活用しています。MATLAB ツールボックスのアプリとカスタマイズ可能なコードを利用すると、設計の選択肢の探求、実データを使用したテスト、シミュレーション結果と測定値の解析をすばやく実行できます。

作成した MATLAB アルゴリズムを使用して、規格に準拠したシステム構築、RF およびアンテナ コンポーネントのモデル化、ハードウェアのプロトタイピングと実装の自動化が可能です。

MATLAB と Simulink を使用した 無線通信システムの設計方法の概要をご覧ください (2:57).

規格ベースのシステム設計

MATLAB ツールボックスは、3GPP および 802.11 物理層 (PHY) 規格の包括的で充実したドキュメントを提供しているため、独自のシミュレーターを維持したり、ブラック ボックス化したテスト環境に依存する必要はありません。

ツールボックスとアプリを使用すれば、信号の生成と解析、リンクレベルのパフォーマンス測定、ゴールデンリファレンスモデルの作成による規格への適合性検証が可能です。ツールボックスから提供される関数をカスタマイズすれば、独自のアルゴリズムのモデル化を高速化し、最新の 5G、LTE、WLAN テクノロジーを探求することもできます。

アルゴリズム、RF、およびアンテナ設計

ベースバンド、RF、アンテナのエンジニアは、Massive MIMO アレイ、ハイブリッド ビームフォーミング アーキテクチャ、アダプティブ RF トランシーバ/RFフロントエンドなどの次世代無線テクノロジーを設計する際、マルチドメイン シミュレーションを使用できます。

高抽象度と高忠実度のモデルを組み合わせることで、コンポーネントの相互作用をリアルにシミュレーションし、設計のトレードオフを迅速に評価して、設計の選択におけるパフォーマンスの影響を解析できます。マルチドメイン シミュレーションによりテストを実施すると、エラーを早期に発見し、ハードウェアを使ったデバッグ時間を短縮して、迅速に新しい要件への対応が可能です。

ハードウェアのプロトタイピングと実装

システム設計者やハードウェアエンジニアは、それぞれの作業に同じ Simulink モデルを使用し、共有できます。ハードウェアと同じ演算精度で詳細設計されたモデルは、FPGA、SoC、ASIC 実装用の可読性が高く論理合成可能な HDL コードを自動生成します。システム設計者は、一般的な FPGA とソフトウェア無線機キットを使用してプロトタイプを作成でき、ハードウェアエンジニアはそのモデルを再利用して実運用環境への展開が可能です。

HDL に最適化された LTE IP ブロックと検証済みのリファレンス アプリケーションを使用すると、LTE システムのパフォーマンスを改善し、開発期間の短縮に役立ちます。

テストと検証

MATLAB と Simulink を活用すると、テストを自動化して、ハードウェア実装前に設計が機能することを確認することができます。

検証済みのモデルを、ハードウェアのプロトタイプと実運用向け実装のテストベンチとして使用し検証します。幅広い SDR ハードウェアと RF 計測器を使用して設計をテスト、ASIC 検証用の SystemVerilog モデルを自動生成、シミュレーション、ラボ テスト、フィールド トライアルから大量のデータセットを効率的に解析できます。

対話型の例とチュートリアルに従って、基本的なタスクからより高度な操作まで習得できます。