简介

使用MATLAB Coder™，您可以生成高效、可移植的C源代码、独立可执行文件和MEX函数，用于部署在桌面和嵌入式应用程序中。您可以使用MEX函数加速MATLAB代码，或将生成的源代码和静态或动态库集成到C/ c++代码项目中。看到设置C或c++编译器(MATLAB编码器)有关如何设置C/ c++编译器的更多信息。为了使用代码生成，您需要一个MATLAB Coder许可证。

本例使用codegen函数为WLAN工具箱波形发生器和TGax信道系统对象生成代码。首先，准备波形发生器所需的输入参数，并配置MATLAB Coder生成MEX文件。接下来，比较生成的MEX文件的输出和原始的MATLAB代码。最后，该示例展示了如何处理影响WLAN工具箱的代码生成限制。

输入参数定义

对于代码生成，必须为入口点函数指定输入参数的大小和类型。类的输入参数wlanWaveformGenerator函数和报文格式配置对象。波形发生器的强制参数是物理层业务数据单元PSDU (physical layer service data unit)的数据位和波形格式配置。诸如空闲时间、扰频器初始化和窗口转换时间等其他输入取决于格式配置。将附加输入指定为名称-值对。看到wlanWaveformGenerator获取更多信息。

可以使用输入参数的示例值和codegen函数自动派生它们的大小、类和复杂度。然而，输入数据向量的大小取决于格式配置的属性，如信道带宽和编码。使用coder.typeof函数定义一个可变大小的输入数据向量，该向量可根据需要适应格式配置属性。

因此，您可以为格式配置对象的多个参数集运行生成的代码。有关指定可变大小输入参数的详细信息，请参见生成可变大小数据的代码(MATLAB编码器)．在本例中，仅将第一个维度指定为可变大小。

variableDims = [10];

可变大小的向量可以是上界的，也可以是无界的。为了充分考虑灵活性，您可以选择上限为最大聚合MAC协议数据单元(A-MPDU)长度，即6500631字节。

upperBound = 6500631*8;%上限(以位为单位)

下一步,使用coder.typeof将输入类型定义为最大大小为的双精度精度列向量upperBound-by-1，第一个维度可变大小。

inputBits = code .typeof(double(0)，[upperBound 1]，variableDims);

随着inputBits如果数据类型为双精度，则只能对生成的MEX和C/ c++代码的输入位使用双精度值。

方法创建具有默认参数和相应配置结构的高效单用户(HE SU)格式配置对象coder.typeof函数。使用此结构可以指定HE SU格式配置对象的任何属性的类型和大小。

cfgHESU = wlanHESUConfig;cfgHESUcg = code .typeof(cfgHESU);

HE-Data有两种可能的前向纠错(FEC)编码类型:低密度奇偶校验，通过设置ChannelCoding的属性cfgHESU来“方法”，和二进制卷积编码，指定为“* *”．因为这些是不同长度的字符数组，所以使用coder.typeof函数定义最大大小为1 × 4个字符的变长行向量。

cfghesuc . properties . channelcoding = code .typeof(“方法”，[1 4]，[0 1]);

对信道带宽属性使用相同的策略。在本例中，最长字符数组对应于“CBW160”，因此六个字符足以涵盖所有其他可能的情况，即，“CBW20”，“CBW40”,“CBW80”．

cfghesuc . properties . channelbandwidth = code .typeof(“CBW160”，[1 6]，[0 1]);

使用名称-值对指定波形发生器的可选参数，例如窗口转换时间。使用编码器。常数来定义参数的名称，因为它是一个不希望更改的字符串字面值。

WindowTransitionTime_Name =编码器。常数(“WindowTransitionTime”）;

的示例值codegen函数派生其类型和大小。这种技术只适用于固定大小的输入参数。

WindowTransitionTime_Value = 0;

代码生成的WLAN工具箱波形发生器

一旦为代码生成指定了输入参数，配置MATLAB Coder以生成MEX文件和C/ c++代码。MEX文件充当生成的C/ c++代码的接口，这些代码可以在MATLAB中运行。MEX文件生成通常是代码生成工作流中的第一步，因为它为验证生成的C/ c++代码提供了一种方便的方法。

通过创建MATLAB Coder配置对象并指定构建类型为，可以生成MEX文件、C/ c++代码、动态库或独立可执行文件墨西哥人的，“自由”，“DLL”,或EXE”,分别。

BuildType =墨西哥人的；cfgCoder = code .config(BuildType);

生成包含关于代码生成过程的有用信息的报告。

cfgCoder。GenerateReport = true;

生成的MEX文件名称为入口点函数名，后缀为“MEX”，即:wlanWaveformGenerator_mex．若要为MEX文件指定不同的名称，请使用该选项- o output_file_name．您可以在本地文件夹中找到生成的MEX文件，在codegen\ MEX \wlanWaveformGenerator文件夹中找到生成的C/ c++代码。

Microsoft Visual c++产品族的用户可能会看到C4101编译器警告，指出一个未引用的局部变量。

inputArgs = {inputBits,cfgHESUcg,WindowTransitionTime_Name,WindowTransitionTime_Value};% #好< NASGU >codegenwlanWaveformGeneratorarg游戏inputArgs配置cfgCoder- owlanWaveformGenerator_HESU_mex

要查看报告，打开('codegen/mex/wlanWaveformGenerator/html/report.mldatx')

的不同配置时，验证所生成的MEX文件是否符合预期ChannelBandwidth和ChannelCoding通过将其输出与wlanWaveformGenerator．

创建一个指定通道的HE SU格式配置对象%带宽，编码，天线和流的数量。cfgHESU = wlanHESUConfig(“ChannelBandwidth”，“CBW20”，“ChannelCoding”，“* *”，.．.“NumTransmitAntennas”2,“NumSpaceTimeStreams”2);设置窗口转换时间WindowTransitionTime = 1e-09;创建一个大小由getPSDULength函数定义的PSDUinputBits = randi([0 1]， getpsulength (cfgHESU)*8,1);运行wlanWaveformGeneratorwlanWaveformGenerator(inputBits,cfgHESU，“WindowTransitionTime”, WindowTransitionTime);%运行生成的MEX文件wavformmex = wlanWaveformGenerator_HESU_mex(inputBits,cfgHESU，“WindowTransitionTime”, WindowTransitionTime);比较wlanWaveformGenerator和生成的MEX文件的输出difference = waveformMAT - waveformMEX;检查结果是否一致如果马克斯(abs(差异),[],“所有”> 1e-10错误(生成的MEX文件不能产生与wlanWaveformGenerator相同的结果。）其他的disp (生成的MEX文件和wlanWaveformGenerator的输出是相等的。）结束

生成的MEX文件和wlanWaveformGenerator的输出是相等的。

代码生成的其他选项

除了上面使用的报告选项外，您还可以使用更高级的选项配置MATLAB Coder。

看到coder.config(MATLAB编码器)有关更多信息的参考页。

代码生成的局限性

WLAN信道模型是系统对象，专门为实现和模拟输入随时间变化的动态系统而设计。考虑以下系统对象代码生成的限制:

看到系统对象在MATLAB代码生成(MATLAB编码器)以了解关于用于代码生成的System对象™的规则和限制的更多信息。

如果尝试为命名的入口点函数生成代码hCustomChannelNT，这将创建一个wlanTGaxChannel使用输入参数指定的带宽BW然后对信号进行过滤inputSignal时，代码生成过程失败。

函数signalOut = hCustomChannelNT(BW, signalIn)创建一个具有适当带宽的TGax通道ch = wlanTGaxChannel(“ChannelBandwidth”BW);对输入信号进行滤波signalOut = ch(signalIn);结束

错误信息表示:无法为不可调属性“ChannelBandwidth”计算恒定值．

的ChannelBandwidth的属性wlanTGaxChannel对象不是常量，因为它取决于输入参数BW的hCustomChannelNT函数。您可以通过设置来解决这个问题BW是一个常数值。

inputSignal = code .typeof(complex(0)，[Inf 1]，[1 0]);% #好< NASGU >codegenhCustomChannelNTarg游戏{coder.Constant (CBW160), inputSignal}；

代码生成成功。

但是，如果您为通道带宽指定了一个固定值，则不能在运行时更改通道带宽。下面的调用hCustomChannelNT_mex (CBW20, inputSignal)失败，因为指定的参数BW不是“CBW160”．对于输入参数的有限可变性，可以使用switch-case块来解决这个问题。这个函数hCustomChannel包含一个开关用例，其中每个用例创建一个wlanTGaxChannel使用适当的信道带宽。

函数signalOut = hCustomChannel(ChannelBandwidth, signalIn)创建一个具有适当带宽的TGax通道，并对输入信号进行滤波开关ChannelBandwidth情况下“CBW20”ch = wlanTGaxChannel(“ChannelBandwidth”，“CBW20”）;signalOut = ch(signalIn);情况下“CBW40”ch = wlanTGaxChannel(“ChannelBandwidth”，“CBW40”）;signalOut = ch(signalIn);情况下“CBW80”ch = wlanTGaxChannel(“ChannelBandwidth”，“CBW80”）;signalOut = ch(signalIn);情况下“CBW160”ch = wlanTGaxChannel(“ChannelBandwidth”，“CBW160”）;signalOut = ch(signalIn);否则错误('无效的带宽配置。'）结束结束

请注意,hCustomChannel每次使用通道对象时都会创建一个新的通道对象，因此它不会保留通道的状态。

接下来，生成的代码hCustomChannel并在运行时选择多个通道带宽。

inputSignal = code .typeof(complex(0)，[Inf 1]，[1 0]);BW = code .typeof(“CBW160”，[1 6]，[0 1]);inputArgs = {BW,inputSignal};codegenhCustomChannelarg游戏inputArgscfgHESU = wlanHESUConfig;cfgHESU。ChannelBandwidth =“CBW20”；inputSignal = wlanWaveformGenerator_HESU_mex([1 0 1]'， cfgHESU，“WindowTransitionTime”, 0);rng (“默认”）为复制目的设置默认的随机数生成器outputSignalMEX = hCustomChannel_mex(“CBW20”, inputSignal);rng (“默认”outputSignalMAT = hCustomChannel(“CBW20”, inputSignal);计算MEX和MATLAB文件输出的差值difference = outputSignalMAT - outputSignalMEX;检查结果是否一致如果马克斯(abs(差异),[],“所有”> 1e-10错误(“生成的MEX文件不会产生与hCustomChannel相同的结果。”）其他的disp (生成的MEX文件和hCustomChannel的输出是相等的。）结束

代码生成成功。生成的MEX文件和hCustomChannel的输出是相等的。

改变信道带宽，使信号通过信道。

cfgHESU。ChannelBandwidth =“CBW40”；inputSignal = wlanWaveformGenerator_HESU_mex([1 0 1]'， cfgHESU，“WindowTransitionTime”, 0);rng (“默认”）为复制目的设置默认的随机数生成器outputSignalMEX = hCustomChannel_mex(“CBW40”, inputSignal);rng (“默认”outputSignalMAT = hCustomChannel(“CBW40”, inputSignal);计算MEX和MATLAB文件输出的差值difference = outputSignalMAT - outputSignalMEX;检查结果是否一致如果马克斯(abs(差异),[],“所有”> 1e-10错误(“生成的MEX文件不会产生与hCustomChannel相同的结果。”）其他的disp (生成的MEX文件和hCustomChannel的输出是相等的。）结束

生成的MEX文件和hCustomChannel的输出是相等的。

进一步的调查

您可以将生成的代码与SystemVerilog直接编程接口(DPI)集成，以将MATLAB算法导出到ASIC或FPGA验证环境，包括Synopsys VCS®，Cadence Incisive或Xcelium，以及Mentor Graphics ModelSim或Questa。您可以使用MATLAB Coder™与HDL Verifier™从MATLAB函数自动生成SystemVerilog DPI组件。以下工作流程可与生成刺激并执行分析的MATLAB函数一起使用，也可与在ASIC或FPGA验证环境中作为被测设备(DUT)行为黄金参考的MATLAB函数一起使用。看到SystemVerilog DPI组件生成(高密度脂蛋白校验)(HDL验证器)了解更多。