DSP System Toolbox

DSP 系统模型的定点实现和代码生成

可以将 DSP System Toolbox 与 Fixed-Point Designer 一起使用,来对定点信号处理算法进行建模并分析量化对系统行为和性能的影响。

该系统工具箱中的定点支持包括:

  • 从 1 到 128 位的字长
  • 溢出处理和圆整方法
  • 记录内部变量的溢出、最大值和最小值
  • 手动或自动定标
  • 用于控制系统级数据类型设置的数据类型覆盖选项

定点建模和仿真

可以针对定点运算模式配置该系统工具箱中的 System objects 和模块,从而可以通过在提交给硬件之前使用不同字长、比量、溢出处理和圆整方法选项运行仿真来执行设计权衡分析。

定点模式支持多种 DSP 算法,包括:

  • FFT、DCT、IFFT、IDCT 和其他信号变换
  • 数字滤波器、双二阶滤波器、LMS 滤波器和其他滤波器实现
  • 平均值、方差、自相关、直方图和其他统计
  • Levinson-Durbin、向前替换、向后替换和其他线性系统求解器
  • 矩阵乘法、矩阵乘积、矩阵和、矩阵 1-范数及其他矩阵运算
  • 累积乘积、累积和、差、归一化和其他数学运算

Simulink 中,DSP System Toolbox 会为定点运算自动配置模块。例如: 

  • 指定累加器和乘法器大小以确保兼容特定硬件目标。
  • 根据用户定义的字长、精度和实际值,自动定位滤波器系数的二进制小数点。
  • 乘积输出保留了滤波器系数和输入值间乘积中的所有位。
  • 配置累加器以防止溢出。
Block dialog for FFT block in DSP System Toolbox.
DSP System Toolbox 中 FFT 模块的对话框。该对话框提供用于累加器、乘积和输出信号的定点数据类型规格的选项(需要 Simulink Fixed-Point)。

定点滤波器设计

使用 DSP System Toolbox 中的滤波器设计函数能够设计浮点滤波器,可以使用 Fixed-Point Toolbox 将其转换为定点数据类型。此设计流程简化了定点滤波器的设计,并使您可以方便地分析量化效应。

生成 C 和 HDL 代码

通过将 DSP System Toolbox 与 MATLAB CoderSimulink Coder 一起使用,可以从您的算法和系统模型中生成 C 代码。生成的代码可以用于在产品开发过程中对系统进行验证、快速原型建立和实现。

通过将 DSP System Toolbox 与 Filter Design HDL Coder 一起使用,可以从数字滤波器设计中生成 HDL 代码。在 Simulink 中,DSP System Toolbox 块在与 HDL Coder 一起使用时,可支持 HDL 代码生成。

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