基于模型的设计有助于发挥软件无线电的潜能

置架构时的详情。该模型包含更多将处理元件分配到各种处理器资源的信息，这可让设计工程师详细了解此实现。它还包括目标处理器的执行时间、延迟时间、存储器和队列大小的模型，这允许波形设计工程师以及后续移植工作能在系统级层次上理解资源变化带来的影响，例如：吞吐量、抖动、延时、存储器消耗、DC功率和实时性能。

基于模型的设计使IIM 和ISM成为现实

经过验证的基于模型的设计技术包含了IIM 和ISM概念。不同于基于文本的方法(依赖于对不断改变的设计规范文件的解释)，基于模型的设计以方框图可执行规范的创建为基础。可执行规范可以消除设计的不确定性，并实现整个组织和客户、承包商、供应商之间的通讯。利用基于模型的设计，算法工程师、RF设计工程师、软件和硬件设计工程师以及其它开发团队都可以进行合作，做出设计折衷以及评估方案，从而提高系统性能并降低成本。

该波形的可执行规范最初在高层次上定义的，它利用预建的元素和先进的算法，并包含了其它一些可编程语言，如C、C++、Fortran、MATLAB或 HDL代码。然后，执行这个规范以确定目前模型中的算法或元件所能提供的性能。通过在不同的状态、参数值和输入情况下执行系统行为级的仿真，设计工程师能很快识别、隔离并修复系统设计问题。通过增加、减少或者移动模块，或者改变参数并立即评估这些变化带来的影响，设计工程师可以很快地修改设计。

通过简单地改变参数，设计工程师能够评估从浮点模型(通常在设计的早期使用)到定点模型的影响。定点模型通常用在硬件实现阶段以减小系统的体积、内存和电源消耗。

在基于文本的方法中，不同元件的实现(无论是硬件还是软件)一般都是手工重新编码，这个过程不但费时，而且容易出错。基于模型的设计包含了IIM和ISM两种模型，前者由与硬件无关的功能模块组成，后者由针对特定硬件优化过的模块组成。随着开发流程从制定规范阶段发展到设计、实现并进入整体系统的验证和测试，模型的内容也越来越详细，但它在整个过程中始终是系统单一而明确的代表。

在保护设计知识产权的同时，这种模型可被用来自动生成许多硬件平台都能使用的代码，包括用于GPP的C代码、用于DSP的C代码和汇编代码，以及用于FPGA的HDL代码。自动代码的生成能为生成的代码提供编码标准，因为同样的构造可用在每一个实现中。这种方法可消除手工编码的错误，并限制仿真代码和实际嵌入式代码之间的潜在误差。由于代码可直接跟踪仿真，所以错误必然出现在接口或实时约束条件下的执行当中。因为这些模型是独立于嵌入式硬件而开发的，所以可以很方便将它移植到其它平台上，并在以后系统中复用。

在整个开发过程中，将测试功能集成到模型中可确保设计质量。每一种模型都有一组测试向量，并对每个发行版本都有测试结果的基线。不断验证和确认有助于较早发现问题，这样解决起来也更简单且花费更少。可在以后设计过程中使用系统架构师开发的系统级模型，以便结合实际的仿真或测试数据，从系统的角度对设计进行验证。

本文小结

在实现SDR所需的开发方法中，基于模型的设计是关键。它可以在不同的硬件、软件以及SCA核框架平台上支持自动代码生成和代码可移植性。通过建立可执行的规范、IIM和ISM模型，并维护原始波形规范的可跟踪性、确保在整个开发过程中不断验证，基于模型的设计方法可以使SDR的开发过程简化并更有效率。采用该方法设计和部署SDR比传统的方法更加简单、更加鲁棒，从而提高SDR系统的性能和可靠性，并降低设计成本。

作者：Alex Rodriguez

MathWorks公司