隨著對(duì)更高數(shù)據(jù)速率和更快信號(hào)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L(zhǎng)，以及通信標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新，現(xiàn)代通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)面臨諸多挑戰(zhàn)，如更寬帶寬、更加智能、更高兼容性、更高品質(zhì)的多媒體支持以及更加低廉的通信成本等。這就使得開發(fā)者在通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中需留意快速的設(shè)計(jì)迭代、可重用與可配置設(shè)計(jì)。
    作為全球科學(xué)計(jì)算和基于模型設(shè)計(jì)的軟件供應(yīng)商的領(lǐng)導(dǎo)者，為應(yīng)對(duì)3G通信系統(tǒng)到4G通信系統(tǒng)的演化所帶來(lái)的算法復(fù)雜度增加等問(wèn)題， MathWorks公司推出一系列工具，幫助工程師完成算法開發(fā)、仿真與驗(yàn)證的進(jìn)程，提高了開發(fā)效率、縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，加速了產(chǎn)品上市。
并行計(jì)算加速系統(tǒng)仿真
    由于4G通信系統(tǒng)的復(fù)雜性，有些參數(shù)無(wú)法調(diào)制。而且針對(duì)不同的調(diào)制參數(shù)和產(chǎn)品型號(hào)都要分別做仿真，還可能引入一些與以往完全不同的模型。這幾種因素混合在一起，造成仿真量急劇加大。而恰恰通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)仿真速度的要求更為苛刻，如果采用傳統(tǒng)仿真方式，將耗時(shí)非常長(zhǎng)。來(lái)自上海貝爾.阿爾卡特朗訊股份有限公司的江浩博士表示，使用MATLAB的仿真工具箱對(duì)仿真任務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，并行計(jì)算機(jī)制的采用可以大幅縮短仿真時(shí)間。
    “雖然并行計(jì)算的概念很早就有了，而且在不同平臺(tái)下都支持并行計(jì)算。但是大都要求有一個(gè)專門的團(tuán)隊(duì)對(duì)并行計(jì)算進(jìn)行開發(fā)，投入非常大。以往，我們只能焦急地等待仿真結(jié)果的生成。而現(xiàn)在，MATLAB提供了一個(gè)很好的工具，我們只要把接口配置好，然后交給MATLAB來(lái)做就可以了。以前只有計(jì)算機(jī)專業(yè)或者做并行計(jì)算的人才會(huì)用到的功能，現(xiàn)在可以讓我們很方便地使用。”江浩博士對(duì)MATLAB提供的并行計(jì)算功能贊不絕口。
    此外，MathWorks公司中國(guó)區(qū)高級(jí)應(yīng)用工程師魏奮先生補(bǔ)充道：“除了任務(wù)并行外，MATLAB還支持?jǐn)?shù)據(jù)并行，而且這種并行計(jì)算是交互式的。由于系統(tǒng)內(nèi)存的限制，數(shù)據(jù)吞吐量不可能非常大。當(dāng)有很大的數(shù)據(jù)需要處理時(shí)，我們可以把數(shù)據(jù)分割成很多的片段，放到不同的機(jī)器上去運(yùn)算，且每個(gè)計(jì)算機(jī)點(diǎn)之間或者計(jì)算機(jī)之間保持?jǐn)?shù)據(jù)通信。這種方式就是數(shù)據(jù)并行，它可以解決4G通信系統(tǒng)開發(fā)中大數(shù)據(jù)集合的難題。”
定點(diǎn)設(shè)計(jì)和代碼生成
    在通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中，定點(diǎn)化設(shè)計(jì)對(duì)降低功耗與硬件實(shí)現(xiàn)成本具有舉足輕重的作用。從工程實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)說(shuō)，定點(diǎn)化設(shè)計(jì)也是非常重要的，恰當(dāng)而快捷的定點(diǎn)設(shè)計(jì)可以顯著縮短設(shè)計(jì)周期。
    以往，在C語(yǔ)言中進(jìn)行定點(diǎn)化設(shè)計(jì)很不給力，因?yàn)镃語(yǔ)言中缺少定點(diǎn)函數(shù)庫(kù)，沒有內(nèi)置的上下溢出檢查，沒有工具協(xié)助分析字長(zhǎng)和小數(shù)點(diǎn)位置，沒有浮點(diǎn)和定點(diǎn)可視化表示方法……，這些不足都使得定點(diǎn)化設(shè)計(jì)困難重重。
    MATLAB Coder的推出使得設(shè)計(jì)者可以直接在MATLAB中執(zhí)行定點(diǎn)仿真和原型驗(yàn)證。設(shè)計(jì)者可以在同樣的環(huán)境中維護(hù)浮點(diǎn)和定點(diǎn)設(shè)計(jì)，如按照設(shè)計(jì)者的需求仿真雙精度和定點(diǎn)模型，在設(shè)計(jì)階段驗(yàn)證定點(diǎn)的影響等。
    不僅如此，MATLAB Coder使得設(shè)計(jì)工程師可以直接從其MATLAB算法自動(dòng)生成可讀、可移植的C和C++代碼，而無(wú)需將MATLAB算法代碼手動(dòng)轉(zhuǎn)換為C和 C++代碼來(lái)進(jìn)行原型建立、實(shí)現(xiàn)和軟件集成。這可以形成更快、更高效的系統(tǒng)開發(fā)工作流程，同時(shí)減少驗(yàn)證的投入。
    “Accelerating the pace of engineering and science”，這是MathWorks公司對(duì)業(yè)界的承諾。通過(guò)25年的不斷努力，MathWorks持續(xù)完善MATLAB和Simulink兩大平臺(tái)的工具箱，使得其越來(lái)越滿足真正的工程和科學(xué)的使用。MathWorks 公司中國(guó)教育業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)陳煒先生表示，MathWorks不僅在航空航天、汽車、通信等核心市場(chǎng)保持高度的關(guān)注與投入，還將加大在教育行業(yè)的參與力度，為培養(yǎng)未來(lái)的工程師和科學(xué)家盡一份力量。