DSP System Toolbox

Implémentation virgule fixe et génération de code pour les modèles de systèmes de traitement du signal

Vous pouvez utiliser DSP System Toolbox avec Fixed-Point Designer pour modéliser les algorithmes de traitement du signal en virgule fixe et pour analyser les effets de la quantification sur le comportement et les performances du système.

Le support des données de type virgule fixe dans DSP System Toolbox comprend :

  • les longueurs de mots (de 1 à 128 bits)
  • la gestion des dépassements et des modes d’arrondi
  • le stockage des informations concernant les dépassements maxima et minima des variables internes
  • la mise à l’échelle manuelle ou automatique
  • les options de remplacement des types de données pour contrôler leur paramétrage au niveau du système

Modélisation et simulation d’algorithmes en virgule fixe

Avant de s'engager sur une cible matérielle, il est possible de configurer les System objects et les blocs dans DSP System Toolbox pour les modes de fonctionnement en virgule fixe, afin d’effectuer les analyses de compromis en exécutant des simulations utilisant différentes longueurs de mots, des mises à l’échelle, des opérations de gestion des dépassements et des choix de modes d’arrondi.

Les modes de fonctionnement en virgule fixe sont supportés pour plusieurs algorithmes de traitement du signal, parmi lesquels :

  • les transformées du signal incluant les FFT, DCT, IFFT, IDC et autres transformées
  • l’implémentation de filtres numériques, Biquad, LMS et autres implémentations
  • les fonctions Moyenne, Variance, Auto-corrélation, Histogramme et autres fonctions statistiques
  • les solveurs de systèmes linéaires Levinson-Durbin, de substitution avant, de substitution arrière et autres solveurs
  • les opérations matricielles (multiplication, produit, somme, norme 1 et autres)
  • les opérations mathématiques (produit cumulatif, somme cumulative, différence, normalisation et autres)

Dans Simulink, DSP System Toolbox automatise la configuration des blocs pour les opérations à virgule fixe. Par exemple :  

  • Les tailles d’accumulateur et de multiplicateur sont spécifiées pour assurer la compatibilité avec des cibles matérielles spécifiques.
  • Le point binaire d’un coefficient de filtre est automatiquement placé en fonction de valeurs définies par l’utilisateur (longueur et précision des mots) et de la valeur courante.
  • La sortie d’un produit conserve tous les bits entre les coefficients de filtres et les valeurs d'entrée.
  • L’accumulateur est configuré pour éviter les dépassements.
Block dialog for FFT block in DSP System Toolbox.
Boîte de dialogue du bloc FFT dans DSP System Toolbox Cette boîte de dialogue permet de spécifier les données de type virgule fixe pour les signaux de l’accumulateur, du produit et de la sortie (nécessite Simulink Fixed-Point).

Conception de filtres en virgule fixe

Les fonctions proposées par Simulink Fixed-Point permettent de concevoir des filtres en virgule flottante, facilement convertibles en données de type virgule fixe avec Fixed-Point Toolbox. Ce flot simplifie la conception des filtres en virgule fixe et permet d’analyser aisément les effets de la quantification.

Génération de code C et HDL

En utilisant DSP System Toolbox avec MATLAB Coder et Simulink Coder, vous pouvez générer du code C à partir de vos algorithmes et modèles de systèmes. Le code généré peut être utilisé à des fins de vérification, de prototypage rapide et d’implémentation de votre système pendant sa phase de développement du produit.

En utilisant DSP System Toolbox avec Filter Design HDL Coder, vous pouvez générer du code HDL à partir de designs de filtres numériques. Dans Simulink, les blocs DSP System Toolbox supportent la génération de code HDL lorsqu’ils sont utilisés avec HDL Coder.

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