射频和通信中的图形化系统设计

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学术实验研究需要一些灵活的、可定制的、易于使用而且功能强大的工具,来开发并实现射频和通信应用中的创新算法、方法和系统。如今的复杂系统,从其原型设计化到其实现阶段,都需要一种易于使用、快速而灵活的开发平台来提供可靠的信号与测量。

NI为台式机、便携式、嵌入式和网络式的研究应用和系统,提供了一个模块化的平台。该平台拥有信号分析仪、信号发生器和数据流盘设备等一个完整系列的设备。而对这些设备进行配置和编程,则可以采用NI LabVIEW轻松实现。NI LabVIEW对于信号发生、测量以及高等科学计算与数据可视化等任务来说,是一种理想的开发环境和图形化编程语言。在LabVIEW中,采用一组通用工具,就可以在同一个开发环境中实现不同级别的抽象和计算模型,从而轻松实现新通信算法和数学模型的设计、原型和实现。

NI图形化系统设计方法为射频和通信应用提供了一个统一平台,可以将真实信号输入到数学模型和算法中进行实验。这个过程允许代码的重复利用,并可以利用先进的计算技术和硬件加速技术(如多核处理器、图形处理单元GPU、现场可编程门阵列FPGA)来优化系统性能,从而超越了传统的设计方法。这样,你可以用更短的时间、更少的精力,来进行原型开发和概念验证(proof-of-concepts,POC),而且出错更少、总成本更低。

LabVIEW的图形化系统设计平台的结构是开放式的、模块化的,因此可以非常方便、非常灵活地进行系统设计并对设计进行验证。
射频和通信中的图形化系统设计

射频和通信的研究范围包括认知无线电、软件无线电、智能网络和ad-hoc网络、MIMO和OFDM系统、自适应滤波器、智能天线和mesh网络等。这是一个非常活跃的研究领域。新技术的实现、基础研究为应用发展所做的准备,都使得射频和通信研究的范围不断演进。为了跟上射频和通信研究中的发展,您可以使用软件以及模块化的仪器,来轻松地为新的信道编码和调制算法建立模型并进行原型验证。面对市场需求的迅速变化和射频设备成本的不断提高,一个合理的解决办法是对仪器进行软件定义,即通过模块化的、通用的射频仪器,使用编码和调制软件来进行信号的发生与测量。射频研发中的这种软件定义方法,完全面向应用,而且高度用户自定义。

通常,不同的任务需要不同的软件工具:例如一种用于通信系统的建模和仿真,一种用于系统的原型设计,一种用于在现场或实验室实现系统。系统的原型设计和实现都与硬件紧密关联(测量、计算、处理),因此可以在与实际情况相似的操作条件下,采用实际信号对所设计的通信系统进行测试。科学家和工程师通常希望他们可以在现成的硬件工具和自定义工具中灵活地进行选择。对这两个选择来说,最好都能在整个“设计-原型-发布”流程中使用共同的软件工具来实现。NI LabVIEW提供了一种全面的方法,可以在同一个软件开发环境中执行所有这些任务,从而实现与不同硬件选择的紧密集成,甚至包括为自定义嵌入式设计中的特定硬件平台生成代码的可能性。

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