“MathWorks咨询服务帮助我们在Simulink中对信号和图像处理管道进行建模，运行仿真以验证其产生的图像质量，然后在fpga上实现设计——同时确保我们获得了下一次自己完成工作金宝app的专有技术。”
约翰•贝克Infraredx
有脂质核心斑块(LCP)的患者更容易患冠状动脉疾病(CAD)，这是美国等发达国家的头号杀手。为了帮助心脏病专家检测LCP, Infraredx开发了TVC成像系统™。TVC成像系统是fda批准的唯一用于LCP检测的医疗设备。它将近红外光谱(NIRS)和血管内超声(IVUS)结合在一个单冠状动脉导管中，提供血管组成和结构的信息。
红外dx与MathWorks Consulting Services公司合作，利用MATLAB在TVC成像系统中加速IVUS信号和图像处理算法的开发和FPGA实现®,仿金宝app真软件®，以及HDL Coder™。“在我们与MathWorks Consulting Services合作的第一个项目中，我们通过为核心IVUS算法生成HDL，将开发时间缩短了一半，”Infraredx首席成像科学家何志华博士说。“更重要的是，顾问们教会了我们如何通过使用Simulink和HDL编码器在未来的项目中加速FPGA的实现。”金宝app
Infraredx通过为Intel编写的HDL代码实现了其IVUS系统的第一个版本®(原阿尔特拉®)气旋FPGA。虽然代码是可操作的，但手工编码不是一个可行的长期解决方案。Infraredx团队依靠一个承包商来实现对HDL的增强和修复。这种安排减缓了发展，使得红外线科学家无法快速评估算法的新想法。此外，最初的实现几乎消耗了FPGA上的所有乘法器和其他资源，几乎没有为改进的滤波器和Infraredx计划的其他功能留下空间。
“我们有能力开发图像处理和信号处理算法，但我们缺乏在FPGA上实现它们的HDL熟练程度，”Infraredx首席电气工程师Dave Erickson说。“外部公司愿意提供帮助，但他们希望从头到尾为我们完成工作。我们的目标是在内部发展专业知识，这样我们就可以自己完成工作。”
Infraredx与MathWorks咨询服务公司合作，以加快下一代IVUS系统的开发和FPGA实现。MathWorks顾问提供培训，使红外工程师和科学家能够在产品的未来版本中使用Simulink和HDL编码器。金宝app
红外线探测的科学家和工程师在MATLAB中开发了他们的初始算法。Infraredx的科学家团队和MathWorks咨询服务基于这些算法创建了一个Simulink模型，使用Simulink模块实现FIR滤波器、IIR滤波金宝app器和信号和图像处理管道的其他元素。他们进行了仿真，并将Simulink模型的输出与MATLAB算法的输出进行了金宝app比较，验证了Simulink模型的正确性。
使用fixed -point Designer™，他们将浮点Simulink模型转换为固定点，并执行位真模拟以评估精度调整对图金宝app像质量的影响。
该团队向Infraredx管理层演示了经过验证的模型。在这个里程碑上，管理层承诺使用HDL Coder实现FPGA。
为了在Cyclone FPGA上实现设计，团队生成了VHDL®用HDL Coder编写的S金宝appimulink模型的代码。然后，他们优化了模型，添加了多个同步时钟，以最有效地利用可用的FPGA资源。
小组通过比较FPGA的输出和MATLAB仿真结果来验证FPGA的实现。
随后，红外光谱仪的科学家和工程师独立工作，完成了IVUS系统的第三个版本，包括更高的图像分辨率，增加深度穿透，增强组织特征。该小组目前正在使用Simulink和HDL编码器来持续改进金宝appTVC成像系统。
开发时间减少了几个月．“我们的IVUS处理管道的第一个版本花了六个月的时间开发，”贺建奎说。“使用Sim金宝appulink和HDL编码器，第二代在三个月内完成，第三代在六周内完成。”
提高HDL代码效率．生成的HDL使用了与手写HDL相同数量的乘数，同时减少了9%的逻辑和3%的内存。“HDL编码器使我们能够添加大量的功能——包括两倍多的滤波器——并且仍然适合我们的设计在相同的FPGA上，”Infraredx的首席软件工程师John Beck说。
掌握内部FPGA实现技能．“在MathWorks Consulting Services的帮助下，我们的算法开发人员和图像处理专家现在知道如何在FPGA上实现他们的想法，”Erickson说。“在Simulink中模拟设计变化，生成HDL，并在FPGA上在30分钟内进行实时测试，这是一个巨大的优势。”金宝app
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