杰克·埃里克森MathWorks
5G NR HDL Cell Search reference应用是经过硬件验证的子系统IP,可以执行OFDM解调并检测初级和次级同步信号(PSS/SSS)。硬件子系统使用Simulink设计,可以按原样使用或修改,以检测信号同步块(SSB金宝app)信息,以便在5G无线应用程序中使用。
本视频概述了用于创建它的设计方法,以及如何模拟它并为FPGA或ASIC实现生成可合成的RTL。细节包括:
这是一个简短的概述NR HDL Cell搜索参考应用,这是我们的第一个硬件验证的5G子系统IP在无线HDL工具箱。
这是一个硬件优化实现的PSS搜索,OFDM解调,和SSS搜索算法从这个5G工具箱的例子。因为这需要工作在真实的空中信号,它包括一个数字下变频器混合到基带和改变采样率。
该参考应用程序是使用一个典型的工作流在硬件上实现无线算法开发的。它从MATLAB代码开始,因为这是一个5G算法,所以它使用5G工具箱中的功能。
输入波形是由这个MATLAB函数产生的,也包括在这个参考应用程序中。然后加入噪声和偏移量。
在输出端,MATLAB代码将首先显示并绘制结果。在这个图中,蓝色的框表示测试工作台元素,橙色的框表示设计。尽早进行分区非常重要,这样可以更容易地交换和比较具有更多实现细节的版本,这就是本文的硬件体系结构MATLAB代码。
这在硬件和软件实现之间进行了高层次的划分。硬件部分分两个阶段运行。第一种模式——搜索模式——将波形连同对频率偏移和所需子载波间距的粗略估计一起输入,并执行PSS检测,返回三个可能的PSS值的相关结果。搜索模式允许软件以不同的粗频偏移和子载波间隔来协调对PSS(或单元)的搜索。软件确定最强的PSS相关,对应最强的cell,然后在解调模式下再次调用硬件,将这个PSS信息传递给硬件,让硬件执行OFDM解调和SSS检测,并返回结果。
还有一个诊断信号的MATLAB结构,它会被发送到顶层。这很好地构造了设计,以便以后将这些信号带到FPGA的顶层。
我们仍然需要调整这些算法来处理连续的信号数据流,就像在硬件中一样。金宝appSimulink是最好的环境,因为它模拟了时间。在本设计中,MATLAB测试台驱动Simulink模型的输入。金宝app它们被转换成一个样本流,然后返回输出的帧,以便与MATLAB硬件参考算法进行比较,在这个阶段,MATLAB硬件参考算法是testbench将用来验证的参考。
MATLAB数据通过这里的From Workspace块传递,在这些块中为MATLAB收集的输出传递到Workspace块。当我们使用MATLAB驱动测试工作台时,能够可视化架构和数据类型传播使Simulink更有利于在设计中添加流硬件行为。金宝app与MATLAB参考一样,传入的波形通过DDC以第一模式移动到PSS检测。结果作为软件返回到MATLAB测试台,然后在解调模式下驱动回硬件,在解调模式下将其发送到OFDM解调器,这是一个硬件就绪的块,您只需插入并配置即可。将解调后的网格输出,并送入SSS检测,结果均在系统输出处登记并返回MATLAB。您还可以看到收集诊断信息以输出到顶层。
我们可以从MATLAB开始进行仿真。启动时,它会为生成的测试波形生成一个图,显示传输波形中所有8个ssb的组合资源网格。由于在每个模式下都运行MATLAB和Simulink,因此模拟需要几分钟时间,因此我们可以跳过这一步骤并查看结果。金宝app首先,细胞搜索模式的结果显示PSS0是最强的细胞,然后是来自SSS相关器的一个干净的峰值,最后,光谱图显示了PSS之后的解调符号,其中SSS位于第二个符号的127个资源元素的中心。所有这些结果和诊断结果都返回到MATLAB工作区进行分析。
此时我们可以生成HDL代码并运行FPGA合成。确保我们设置了正确的子系统。您可以直接从HDL Workflow Advisor运行FPGA合成,从目标设备和频率开始,我们将其设置为150兆赫,以使我们获得超过112.88兆赫5g兼容率的一些边界。然后,HDL Workflow Advisor将指导您完成完整的工作流和选项设置。这需要一点时间来运行综合…看看结果,它能够很容易地满足150兆赫的目标合成后的资源使用显示在这里。
这个硬件子系统被设置为一个模型参考,所以您既可以按原样使用它,也可以进行自己的修改,并让它将同步信号信息返回到基于5g的应用程序。
参考应用程序概述提供了更多的细节,并且设计本身在无线HDL工具箱中可用。
你也可以从以下列表中选择一个网站:
选择中国网站(中文或英文)以获得最佳网站表现。其他MathWorks国家站点不适合来自您所在位置的访问。