MathWorks又添功能 無(wú)線通信和雷達(dá)設(shè)計(jì)更給力

如果跟你說(shuō)MathWorks，大家不熟悉的話，一提MATLAB相信大家都多多少少能談一些了。沒(méi)錯(cuò)，大家耳熟能詳?shù)腗ATLAB正是MathWorks公司最成功的產(chǎn)品之一，還有一款產(chǎn)品相信大家也不會(huì)陌生了，那就是MathWorks公司即MATLAB之后1990年開(kāi)創(chuàng)的基于模塊圖形設(shè)計(jì)的Simulink軟件。

十幾年來(lái)，MathWorks公司不停地開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品工具箱，來(lái)幫助各個(gè)行業(yè)的工程師、科學(xué)家進(jìn)行更快速的設(shè)計(jì)和仿真。在航空航天、汽車(chē)、通信、電子、半導(dǎo)體、教育、電力和能源等諸多領(lǐng)域都能看到MathWorks公司的工具箱被廣泛應(yīng)用。

MathWorks公司的產(chǎn)品不僅努力覆蓋更廣的應(yīng)用領(lǐng)域，也在各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)品的深度上保持快速更新，當(dāng)然今年也是不例外的。今年MathWorks公司增加了兩個(gè)新產(chǎn)品，一個(gè)產(chǎn)品叫交易工具箱，這是給做金融的工程師們使用的。第二個(gè)產(chǎn)品叫定點(diǎn)設(shè)計(jì)師，實(shí)際上是將原先的MATLAB定點(diǎn)工具箱和Simulink定點(diǎn)工具箱相結(jié)合。MathWorks美國(guó)總部的產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理趙志宏先生(左圖)向記者介紹，之所以將它們合并，是因?yàn)榻Y(jié)合之前的兩個(gè)工具分別基于MATLAB平臺(tái)和Simulink平臺(tái)，這樣會(huì)給需要同時(shí)用兩個(gè)平臺(tái)的系統(tǒng)工程師造成麻煩，而結(jié)合成統(tǒng)一的界面、統(tǒng)一的功能，在產(chǎn)品的實(shí)用性上面有大的提高。

此外，趙志宏先生重點(diǎn)向記者介紹了R2013a版本中對(duì)相控陣系統(tǒng)工具箱和SimRF兩個(gè)產(chǎn)品的新功能。

MathWorks公司的相控陣系統(tǒng)工具箱基本集中在整個(gè)設(shè)計(jì)流程的前端。在用戶在最初采集雷達(dá)系統(tǒng)需求時(shí)，需要進(jìn)行一些基本的如雷達(dá)公式或者波形分析計(jì)算，但是怎么驗(yàn)證這些計(jì)算的正確性呢?這時(shí)就可以運(yùn)用相控陣系統(tǒng)工具箱來(lái)幫助用戶驗(yàn)證。除此之外，用戶在真正搭建起雷達(dá)系統(tǒng)之前可以先用相控陣系統(tǒng)工具箱快速搭一套系統(tǒng)，并且?guī)椭脩糇鲆幌盗械臄?shù)字仿真，如陣列的設(shè)計(jì)和分析、波形的設(shè)計(jì)和分析、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的建模、目標(biāo)和環(huán)境的建模、時(shí)域處理、空域處理等等。通過(guò)仿真讓用戶檢測(cè)自己設(shè)計(jì)出來(lái)的新算法的正確性和實(shí)用性，然后進(jìn)行下一步搭建系統(tǒng)構(gòu)架。在搭建系統(tǒng)構(gòu)架以前就開(kāi)始使用這套工具做雷達(dá)系統(tǒng)里面每一個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)這樣縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提高效率，這就是相控陣系統(tǒng)工具箱的最大優(yōu)勢(shì)。

在R2013a最新的相控陣系統(tǒng)工具箱版本中又新增了不少功能，其中最顯著的兩個(gè)新功能。其一是支持對(duì)天線、陣列和目標(biāo)的極化仿真和分析，這個(gè)功能使得仿真離現(xiàn)實(shí)更接近，做的方針不再是理想化的狀態(tài)。其二，MathWorks公司為了給用戶提供更友好的界面，新增了三個(gè)MATLAB應(yīng)用程序，第一個(gè)是雷達(dá)波形分析器，專門(mén)用來(lái)分析雷達(dá)波形。用戶可以按需求產(chǎn)生雷達(dá)波形，雷達(dá)波形分析器會(huì)幫用戶分析雷達(dá)產(chǎn)生波形的參數(shù)。第二個(gè)是雷達(dá)方程計(jì)算器。第三個(gè)是傳感器陣列分析器。

介紹完相控陣系統(tǒng)工具箱，再來(lái)看看SimRF。MathWorks公司的SimRF射頻仿真工具能夠幫助用戶在系統(tǒng)級(jí)的需求、算法，還有系統(tǒng)構(gòu)架方面提供快速的仿真環(huán)境。由于在系統(tǒng)級(jí)仿真時(shí)實(shí)際所需的精度并不是很高。如果用戶用SimRF的等效基帶庫(kù)元件進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真時(shí)，仿真速度會(huì)有巨大的提高，即便你的系統(tǒng)會(huì)很大，但也可以用很短時(shí)間把系統(tǒng)的基本特性仿真出來(lái)。SimRF基本上就包括這兩個(gè)部分，一部分叫電路包絡(luò)解析，另外一部分叫等效基帶。用戶可以根據(jù)對(duì)仿真精度和速度的需求選擇使用其中一個(gè)部分的元件進(jìn)行建模和仿真。

在SimRF最新版本中增加了更多新功能，這些新功能中最值得一提的有其中三個(gè)。首先是性能的提高，由于SimRF最新版本采用了新的解析器，它的運(yùn)行速度和起動(dòng)速度都大幅提高。其次，在適用性方面電路包絡(luò)解析器使用起來(lái)也更加容易，它體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面新增的配制模塊使得SimRF有了模塊配制功能，并且界面更簡(jiǎn)潔。另一方面，用戶可以通過(guò)使用Simscape語(yǔ)言去設(shè)計(jì)一些SimRF的模塊，以便對(duì)自己建立起來(lái)的SimRF模型進(jìn)行定制。還有，SimRF最新版在電路包絡(luò)庫(kù)增加了一些新元件，如放大器和混頻器的非線性模型、共模模擬濾波器的LC階梯模塊、理想變壓器模塊、物理參數(shù)獲得傳輸線指標(biāo)等。

從中，我們也能夠看出MathWorks公司的成功是源于產(chǎn)品功能的不斷強(qiáng)大和越來(lái)越多的新功能帶給用戶的方便。相信他們的創(chuàng)新還不止于此，隨著時(shí)間的推移，MATLAB會(huì)為更多的系統(tǒng)工程師帶來(lái)更多、更好、更創(chuàng)新的產(chǎn)品。