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数字信号处理

数字系统

结合动态仿真建模环境与高性能工程计算语言,开展数字系统开发工作。依托 AnyMath 基于模型设计平台,完成系统建模、虚拟测试、早期验证、代码生成及嵌入式软件研发。AnyMath内置模块化函数库,集成各类专用算法,可用于基础信号处理、音频、图像、雷达、无线通信系统领域。 借助绘图工具与数据观测器可...

行业共性痛点

数字系统

方案概述

数字系统专用基于模型设计方案

基于模型的设计方法论提高了系统开发的可靠性,并使开发速度提升了 2–5 倍。

数字系统:基于模型的设计方案

依托 AnyMath 基于模型设计平台,完成系统建模、虚拟测试、早期验证、代码生成及嵌入式软件研发。AnyMath 内置模块化函数库,集成各类专用算法,可用于基础信号处理、音频、图像、雷达、无线通信系统领域。

借助绘图工具与数据观测器可视化仿真结果,支持绘制信号频谱图、星座图及眼图。

基于模型的设计流程:系统建模阶段输出算法与基础参考模型,产品开发阶段输出硬件模型、接口模块与软件模型,并自动生成代码
基于模型的设计流程:系统建模 → 基础参考模型 → 硬件 / 软件模型 → 代码自动生成

优势

AnyMath 通过建模、仿真、测试以及专用工具的应用,加快数字系统的开发进度,同时提升开发效率。

该平台能够缩短开发周期,可在开发早期阶段发现并修复故障,简化测试与验证流程,并实现数字系统多项开发任务自动化。

从全新前沿算法研发、信号分析,到整套系统配置开发,AnyMath 在完整设计工作流程中保障系统稳定性与运行性能。

AnyMath 可生成适配硬件设备的嵌入式代码,支持对原型样机开展调试与验证测试。

在此基础上,同一套模型与函数库还可延伸到以下三类工作:

无线通信标准图标:无线电波信号
无线通信标准

完成 5G、Wi-Fi、LTE、卫星和蓝牙等各类通信系统的设计、分析与测试工作

数字系统人工智能图标:神经网络
数字系统人工智能

将深度学习、机器学习、强化学习算法应用于各类无线通信业务场景

硬件测试图标:芯片
硬件测试

在目标硬件设备上完成方案集成与验证;借助射频仪器、软件无线电设备,对无线通信算法与设计方案开展实测

数字信号处理

数字信号处理
离散滤波器信号统计数据数学信号源

AnyMath 专用函数库内置各类功能模块、算法与应用工具,用于信号处理系统的设计、建模与分析。依托该工具,可搭建通信、雷达、音频、医疗设备、物联网等领域的数字信号处理系统模型。

借助 AnyMath,你能够设计并分析有限长单位冲激响应滤波器、无限长单位冲激响应滤波器、多速率滤波器、多级滤波器与自适应滤波器。支持从变量、数组、文件导入数据,完成信号处理系统的开发与验证。信号特性曲线图、时域 / 频域信号视图可动态可视化并实时测量数据流信号。该函数库支持生成 C/C++ 代码,用于搭建算法原型并部署至嵌入式处理器;同时支持定点仿真,还可基于滤波器及其他数字信号处理算法生成硬件描述语言(HDL)代码。

AnyMath 绘制的滤波器幅频响应曲线,横轴为频率,纵轴为幅度的平方
滤波器幅频响应仿真结果(Mag² 对频率),由 AnyMath 绘图工具直接输出

雷达系统

雷达系统
信号检测环境与用途发射机接收机信号发生器

AnyMath 提供专用算法与工具套件,用于相控阵天线系统、波束赋形系统的设计与仿真,适用于无线通信、雷达、声呐及声学系统领域。同时可基于各类函数与自研算法生成 C 语言代码。

针对雷达、声呐与声学系统设计,该函数库内置波束成形、空时自适应处理、到达角估计、匹配滤波、目标建模等算法。配套工具集支持连续信号与脉冲信号输出,可生成仿真测试信号,模拟目标回波与干扰信号。

雷达系统仿真模型:矩形信号源、发射机、自由空间信道、接收机前端、匹配滤波与脉冲积累,以及目标位置与速度输入
雷达系统仿真模型:发射机 → 自由空间信道 → 接收机前端 → 匹配滤波与脉冲积累
匹配滤波与脉冲积累后的输出曲线,在目标位置处形成尖峰
同一模型输出的仿真结果:匹配滤波与脉冲积累后,目标回波在对应距离上形成尖峰

通信系统

通信系统
信道接收机调制滤波器信号源射频干扰等

专用函数库提供各类算法、专用函数与功能模块,用于通信系统的设计、端到端建模、分析与验证。你可向信号波形叠加射频失真,生成测试向量以验证接收机性能,或是为人工智能(AI)应用构建数据集。配套工具集支持通过统计方法或多种射线追踪方案对传输信道建模仿真,既能补偿信道带来的信号劣化影响,也可借助软件无线电(SDR)完成方案实测验证。

AnyMath 支持无线链路底层仿真、对标黄金参考模型校验,以及产品方案的行业标准合规性测试。该函数库可实现系统级建模、信号编码结构搭建、传输信道仿真,同时完成无线链路的各类测试与指标测量。

QPSK、BPSK、General QAM 三种调制的误码率对比模型,含 AWGN 信道与误码率计算模块
QPSK / BPSK / General QAM 误码率对比模型,同一张画布内并行三条链路
8QAM 星座图,蓝点为接收信号采样,橙点为理想星座点
8QAM 星座图:叠加噪声后的接收信号分布与理想星座点

数字滤波编辑器

AnyMath 平台内用于数字滤波器综合与分析的图形化工具程序。

该工具可交互式设计有限长冲激响应(FIR)与无限长冲激响应(IIR)数字滤波器:设定滤波器技术指标、完成滤波器性能分析、可视化幅频特性与相频特性、零极点图、群延迟与相位延迟、脉冲响应及阶跃响应。

数字滤波编辑器界面:滤波器指标、响应类型、频率参数、滤波器系数与幅频相频特性曲线
数字滤波编辑器:左侧设定滤波器类型与频率指标,右侧同步显示幅频 / 相频特性,下方给出滤波器系数

自定义滤波器响应(频率特性)类型

完成滤波器系数综合设计

设置滤波器阶数、频率指标与幅频特性参数

以通用格式导出滤波器系数

雷达性能计算工具

雷达性能计算工具

该工具可计算雷达核心能量性能指标,包含作用距离、发射功率、信噪比,全部通过雷达基础方程求解得出。

在雷达战术技术指标选项卡中可配置系统核心参数;工具支持单基地、双基地两种雷达架构选型。点击对应按钮后,会在 AnyMath 当前工作目录生成 .jl 格式文件。文件内自动生成两类内容:一是计算目标指标所需全部参数,二是实现雷达方程求解的程序函数。

嵌入式代码自动生成

AnyMath 代码生成器可生成高效、精简、易读、可移植、独立于 AnyMath 环境、可模型溯源的标准 C 代码,满足工业级应用要求:

  • 可将生成代码导入外部开发环境,编译生成适用于浮点 / 定点嵌入式处理器的可执行目标文件;
  • 支持将自动生成代码与手写代码(现有代码、处理器专用定制代码)集成,用于开发应用类或工程类软件;
  • 开发可在硬实时操作系统上运行的应用程序。
AnyMath 模型生成独立的 ANSI-C 代码与 HDL 源代码,交付到微控制器、第三方开发环境与 FPGA
从 AnyMath 模型生成独立、便携、可读的 ANSI-C 代码与 HDL 源代码,供微控制器、第三方开发环境与 FPGA 使用

解决路径

数字系统

预期价值

数字系统
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