[发明专利]基于MATLAB COM组件调用的DSP开发方法

说明书

技术领域

本发明涉及到通信技术领域，确切地说，涉及一种混合算法仿真与DSP代码实现的开发方式，可以实时查看DSP代码性能的新方法。

背景技术

利用DSP实现一个实时信号处理系统的一般步骤:

第一步：根据要求，确定信号处理方案和算法，需要对算法进行原理或功能级的模拟。其中，在满足处理性能的前提下，对算法的可行性、系统的成本进行评估。

第二步：根据算法，选择合适的DSP芯片。结合该DSP的配置及特点进行算法模拟，考核所选算法在特定DSP上能否达到所需要的处理性能和处理速度。

第三步：设计DSP硬件电路板，并进行算法C语言和DSP汇编语言的移植。

第四步：调试所编写的DSP程序，满足软硬件设计要求。

第五步：固化DSP程序并发布。

其中，算法是DSP技术的核心，好的算法结合好的编程技术，可以编写出一套质量较高的DSP代码。美国MathWorks公司开发的大型数学计算应用软件系统——MATLAB以其编程简单、调试方便的优点在算法仿真方面得到了最为广泛的应用。MATLAB 具有强大的分析、计算和可视化功能，利用MATLAB 提供的数十个专业工具箱，可以方便、灵活地实现对自动控制、信号处理、通信系统等的算法分析和仿真。

应用MATLAB对DSP开发设计有两种方法：

1.      应用MATLAB自生成代码系统，生成针对所支持型号DSP的代码，然后移植到DSP上。

这种方法典型的应用就是MATLAB Link for CCS Development Tools(简称CCSLink)，

它提供了MATLAB、CCS(TI DSP编译环境)和DSP目标板的接口，利用此工具可以像操作MATLAB变量一样来操作DSP器件的存储器和寄存器，使开发人员在MATLAB环境下完成对DSP的操作，从而极大地提高DSP应用系统的开发进程。

    然而这种方法也具有它的局限性，首先是对应集成环境所支持的DSP只是TI的部分型号，其他厂商或者TI的非指定芯片，无法使用此方法，而且MATLAB所生成的DSP可识别的C语言代码或者汇编代码，结合后期的部分优化，效率仅能达到5%-10%，甚至更低。

2.      常用针对所有DSP的一般化设计。

这种方法是目前应用MATLAB对DSP开发应用最多的方法。先在MATLAB上利用较C语言简单的MATLAB语言进行算法模拟验证，当仿真结果达到目标设计要求时，再将算法修改为C或者DSP汇编语言等能在目标DSP板上运行的代码。如图1所述，基于这种方法的DSP传统软件开发流程为：针对具体的DSP应用，定义性能指标，进行算法仿真、DSP代码编写、软件调试，最后系统集成和调试。

此种方法优点在于代码效率高，缺点在于需要开发者花费大量的时间编写程序，并调试。而且与MATLAB仿真结果通常存在差异。作为实时处理系统的DSP芯片，一般选用定点型，这样在MATLAB的模拟结果和DSP的C语言之间还存在运算精度的差异。

在实时系统开发中，比如LTE基带系统等，对于DSP的运算效率要求非常之高，而且，目前LTE基带处理系统中普遍采用的是多核定点DSP系统，MATLAB无法支持多核的代码直接移植，也没有对应DSP型号的CCSLink接口。即便能够移植，MATLAB自动产生的代码结合部分优化,效率也是非常低的,无法面对市场要求。所以实际的LTE基带系统开发中往往采用第二种方法，先进行必要的算法模拟和仿真，再进行DSP可识别代码的编写及优化，通过定点的数据比对来进行调试。但是这种方法带来的开发周期却是相当长的，DSP需要首先通过对应开发环境将要比较的数据导出成ASCII文件，然后再导入MATLAB与对应定点平台的数据进行比较，或者采用第三方软件，将MATLAB的定点平台数据与DSP数据进行比对，需要用肉眼去观察两者区别，不够专业及规范，也没有考虑误差的因素等。而且导出的DSP数据如果需要进一步的分析，只能导入到MATLAB中，通过画图或者时频域的转换等MATLAB内部函数进行可视化分析。这样，需要在任何调试DSP代码的电脑上必须安装MATLAB，给调试人员带来不便。

发明内容

本发明的目的是采用一种高级编程语言BASIC调用MATLAB组件的方法，结合SOCKET网络通信建立与DSP的连接，解决当前DSP调试方法手工式缺陷。