跨界也能玩：5G 系統(tǒng)設(shè)計(jì)到七種技能

無(wú)線通訊技術(shù)作為萬(wàn)物互聯(lián)的紐帶影響著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。未來(lái)無(wú)線技術(shù)當(dāng)中，5G則被視為當(dāng)仁不讓的核心技術(shù)之一。在5G系統(tǒng)到設(shè)計(jì)上，工程師們想要實(shí)現(xiàn)整個(gè)無(wú)線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，至少需要掌握七種不同的技能。

從上圖可知，這七種技能需要不同的領(lǐng)域的工程師來(lái)協(xié)作完成，但是，因?yàn)橄到y(tǒng)復(fù)雜性增高和產(chǎn)品需求周期縮短等因素，跨領(lǐng)域設(shè)計(jì)是5G系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的必經(jīng)之路。MathWorks公司的MATLAB 和Simulink軟件，以七種武器應(yīng)對(duì)七個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

5G工程師必備的七種技能

首先，工程師應(yīng)該清楚5G的無(wú)線通訊的系統(tǒng)構(gòu)架，從整體上理解整個(gè)系統(tǒng);其次，無(wú)線通訊信號(hào)從模擬到數(shù)字，工程師還需要了解DSP算法;第三，工程師要懂一些嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的技術(shù);第四，數(shù)字電路設(shè)計(jì)，如何把數(shù)字算法實(shí)現(xiàn)到相應(yīng)到硬件電路之中也是不可缺少的;第五，模擬和數(shù)字混合設(shè)計(jì)，尤其是數(shù)字和模擬協(xié)同設(shè)計(jì)部分;第六射頻技術(shù)，正確評(píng)估和選擇不同的射頻模塊，這都是在射頻設(shè)計(jì)期間需要考慮的內(nèi)容;第七，天線陣列的設(shè)計(jì)也是一個(gè)非常重要的技術(shù)，關(guān)系大規(guī)模MIMO的成敗。

全新工具箱實(shí)現(xiàn)5G設(shè)計(jì)的全覆蓋

MathWorks把這些技術(shù)結(jié)合在一起，從系統(tǒng)構(gòu)到算法開(kāi)發(fā)，最終到5G系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，MathWorks提供了一個(gè)完整的設(shè)計(jì)流程和軟件平臺(tái)。

MathWorks美國(guó)總部通信產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理趙志宏先生介紹道：“MathWorks可以提供一個(gè)數(shù)字、射頻和天線聯(lián)合仿真的環(huán)境。針對(duì)FPGA或ASIC或是嵌入式處理器提供優(yōu)化功能，能夠直接產(chǎn)生HDL代碼和C代碼。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化到信號(hào)，我們的產(chǎn)品可以直接和硬件測(cè)試儀器互連，可以直接發(fā)射和接收無(wú)線信號(hào)。”

(MathWorks美國(guó)總部產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理 趙志宏先生)

在2015到2016年這兩年中，MathWorks在射頻和天線設(shè)計(jì)方面增加了很多新的功能。在R2015a的版本里增添了天線工具箱，工具箱里面為工程師提供了現(xiàn)有常用的天線原型庫(kù)元件。工程師在設(shè)計(jì)某個(gè)天線時(shí)，可以通過(guò)元件庫(kù)在天線原型的基礎(chǔ)上修改參數(shù)，可以極大地簡(jiǎn)化天線設(shè)計(jì)，以及提供各種各樣不同天線參數(shù)的分析能力。

2016年MathWorks在射頻工具箱中新增加了射頻的預(yù)算分析器，這個(gè)射頻工具箱可以提供很多的關(guān)于射頻方面分析的功能。

通過(guò)MATLAB和Simulink強(qiáng)大的彈性的設(shè)計(jì)能力、規(guī)范的算法平臺(tái)、便捷的代碼生成以及直接生產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)模型，可幫助用戶(hù)加速5G無(wú)線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和性能優(yōu)化。