MIMO 系统的快速原型设计与验证

空间复用式多输入多输出 (MIMO|0">

是 QRD 矩阵求逆的关键构造块。

您可以使用乘法器或 CORDIC 近似法来实现该算法。赛灵思 AccelDSP™ Synthesis 综合工具的设计探索功能被用于通过向架构中嵌入并行机制而无需重写代码来提高性能。如表 1 所示，这种方法可以获得比并行 CORDIC 实现高达 10 倍的性能提升。基于给定旋转的算法近来受到更大的关注，因为它们本身很适合并行实现。

表 1 –面向 Virtex-4 器件，使用 AccelDSP Synthesis 综合工具综合一个 4 x 4 矩阵而获得的结果范围 对于大型系统来说，因提高并行机制而增加的硬件不得超过目标 FPGA 的资源。您必须进行评估的可能架构量可能会相当大。确定最优硬件架构的过程非常适合高级算法综合工具，如 AccelDSP。 一种基于 MATLAB 的 FPGA 设计流程 The MathWorks 公司的 MATLAB 为空间复用式 MIMO 系统的设计和实现提供了一个真正独一无二的环境。对循环、复数、矢量和矩阵运算的内在语言支持，以及数学函数，为 MIMO 所需的线性几何算法提供了一种高效的建模环境。 图 3 演示了 AccelDSP Synthesis 综合工具的优点，包括使用浮点 MATLAB 在FPGA 上为空间复用式 MIMO 系统定义和实现定制架构的灵活性。 浮点到定点的自动转换功能，可以帮助解决由线性几何函数如 SVD 等的迭代性质而产生的复杂的量化问题。一旦您确定了可接受的定点模型，您就可以通过算法综合快速地探讨性能和硬件之间的折衷，快速地增加专用硬件乘法器的数量以提高性能和充分利用 Virtex-4 架构的灵活性。 从 AccelDSP Synthesis 生成的 RTL 自动针对金色源码 (golden-source) MATLAB 进行验证，以确位真 (bit-true) 功能正确性。 结论 通过在信道矩阵 DSP 硬件开发中采用基于 MATLAB 的设计流程，极大地简化了用于真实世界验证的空间复用式 MIMO 系统的原型设计。通过使用 MATLAB 算法作为 FPGA 开发的金色源码和免除重新编写为其他语言或设计环境的工作，减少了开发和验证的循环次数。此外，MATLAB 的高级性质还使得 AccelDSP Synthesis 综合工具能够快速探索适合一个算法的硬件替代方法，包括 DSP 块、RAM 和流水线的使用。 AccelDSP Synthesis 综合工具和 Lyrtech 原型设计环境均含有到 Xilinx System Generator for DSP 设计环境的接口，以提供一种自动化的 MATLAB 到原型设计的设计流程。 欲了解有关 AccelChip 解决方案的更多信息，请访问 www.accelchip.com。 作者：Tom Feist DSP 工具营销总监 赛灵思公司 @xilinx.com">thomas.feist@xilinx.com