[發明專利]基于MATLAB COM組件調用的DSP開發方法

有效

• 申請號: 201210175871.8
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102750143A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 魏巍;管鮑;劉振華;程經緯
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

技術領域

本發明涉及到通信技術領域，確切地說，涉及一種混合算法仿真與DSP代碼實現的開發方式，可以實時查看DSP代碼性能的新方法。

背景技術

利用DSP實現一個實時信號處理系統的一般步驟:

第一步：根據要求，確定信號處理方案和算法，需要對算法進行原理或功能級的模擬。其中，在滿足處理性能的前提下，對算法的可行性、系統的成本進行評估。

第二步：根據算法，選擇合適的DSP芯片。結合該DSP的配置及特點進行算法模擬，考核所選算法在特定DSP上能否達到所需要的處理性能和處理速度。

第三步：設計DSP硬件電路板，并進行算法C語言和DSP匯編語言的移植。

第四步：調試所編寫的DSP程序，滿足軟硬件設計要求。

第五步：固化DSP程序并發布。

其中，算法是DSP技術的核心，好的算法結合好的編程技術，可以編寫出一套質量較高的DSP代碼。美國MathWorks公司開發的大型數學計算應用軟件系統——MATLAB以其編程簡單、調試方便的優點在算法仿真方面得到了最為廣泛的應用。MATLAB?具有強大的分析、計算和可視化功能，利用MATLAB?提供的數十個專業工具箱，可以方便、靈活地實現對自動控制、信號處理、通信系統等的算法分析和仿真。

應用MATLAB對DSP開發設計有兩種方法：

1.??????應用MATLAB自生成代碼系統，生成針對所支持型號DSP的代碼，然后移植到DSP上。

這種方法典型的應用就是MATLAB?Link?for?CCS?Development?Tools(簡稱CCSLink)，

它提供了MATLAB、CCS(TI?DSP編譯環境)和DSP目標板的接口，利用此工具可以像操作MATLAB變量一樣來操作DSP器件的存儲器和寄存器，使開發人員在MATLAB環境下完成對DSP的操作，從而極大地提高DSP應用系統的開發進程。

????然而這種方法也具有它的局限性，首先是對應集成環境所支持的DSP只是TI的部分型號，其他廠商或者TI的非指定芯片，無法使用此方法，而且MATLAB所生成的DSP可識別的C語言代碼或者匯編代碼，結合后期的部分優化，效率僅能達到5%-10%，甚至更低。

2.??????常用針對所有DSP的一般化設計。

這種方法是目前應用MATLAB對DSP開發應用最多的方法。先在MATLAB上利用較C語言簡單的MATLAB語言進行算法模擬驗證，當仿真結果達到目標設計要求時，再將算法修改為C或者DSP匯編語言等能在目標DSP板上運行的代碼。如圖1所述，基于這種方法的DSP傳統軟件開發流程為：針對具體的DSP應用，定義性能指標，進行算法仿真、DSP代碼編寫、軟件調試，最后系統集成和調試。

此種方法優點在于代碼效率高，缺點在于需要開發者花費大量的時間編寫程序，并調試。而且與MATLAB仿真結果通常存在差異。作為實時處理系統的DSP芯片，一般選用定點型，這樣在MATLAB的模擬結果和DSP的C語言之間還存在運算精度的差異。

在實時系統開發中，比如LTE基帶系統等，對于DSP的運算效率要求非常之高，而且，目前LTE基帶處理系統中普遍采用的是多核定點DSP系統，MATLAB無法支持多核的代碼直接移植，也沒有對應DSP型號的CCSLink接口。即便能夠移植，MATLAB自動產生的代碼結合部分優化,效率也是非常低的,無法面對市場要求。所以實際的LTE基帶系統開發中往往采用第二種方法，先進行必要的算法模擬和仿真，再進行DSP可識別代碼的編寫及優化，通過定點的數據比對來進行調試。但是這種方法帶來的開發周期卻是相當長的，DSP需要首先通過對應開發環境將要比較的數據導出成ASCII文件，然后再導入MATLAB與對應定點平臺的數據進行比較，或者采用第三方軟件，將MATLAB的定點平臺數據與DSP數據進行比對，需要用肉眼去觀察兩者區別，不夠專業及規范，也沒有考慮誤差的因素等。而且導出的DSP數據如果需要進一步的分析，只能導入到MATLAB中，通過畫圖或者時頻域的轉換等MATLAB內部函數進行可視化分析。這樣，需要在任何調試DSP代碼的電腦上必須安裝MATLAB，給調試人員帶來不便。

發明內容

本發明的目的是采用一種高級編程語言BASIC調用MATLAB組件的方法，結合SOCKET網絡通信建立與DSP的連接，解決當前DSP調試方法手工式缺陷。