•  

    Новостная рассылка

    Подпишитесь и получайте самые свежие новости.
    Подписаться на новостную рассылку
    • Главная
    • >
    • Истории успеха
    • >
    • В «КБ Радар» разработали подсистему разведки, используя модельно-ориентированное проектирование

    В «КБ Радар» разработали подсистему разведки, используя модельно-ориентированное проектирование

    25 августа 2016 года

    kbradar.png

    Подсистема разведки — это высокочастотное широкополосное радиоустройство. Ограниченные сроки проекта, связанные с датами сдачи его заказчику, глубокое взаимодействие модулей, реализованных на HDL и С, высокочастотная аппаратная обработка сигнала в ПЛИС стали основными трудностями при реализации проекта. Модельно-ориентированное проектирование и консультации инженеров MathWorks позволили выполнить и сдать проект в срок, а за счет проработки архитектуры на системных моделях — улучшить технические характеристики системы.

    Консультации инженеров MathWorks

    Проект начался за полгода до обращения в MathWorks, когда, используя классический подход к разработке, уже реализовали одну из двух подсистем. Поскольку было критично сдать проект в установленные сроки, решили подстраховать основную ветвь разработки, инициировав совместный пилотный проект по методике модельно-ориентированного проектирования с использованием генерации кода из моделей Simulink. Так как проект выполнялся в тесном сотрудничестве с MathWorks, удалось сразу применить все преимущества модельно-ориентированного проектирования и наиболее эффективно использовать инструменты MathWorks. Результаты пилотного проекта стали основной ветвью разработки, а время разработки по сравнению с классическим подходом сократилось вдвое.

    Проработка архитектуры на системных моделях

    Применяя системную модель, включающую в себя как РЧ блоки, так и блоки ЦОС, улучшили архитектуру подсистемы разведки. Изначально здесь предполагалось использовать синфазный канал для амплитудного детектирования (отдельная микросхема), а квадратурный канал — для цифровой обработки сигнала. Системная модель показала, что совместное использование каналов для амплитудного детектирования и цифровой обработки сигнала даст прирост в отношении сигнал/шум в 2дБ, а замена отдельной микросхемы амплитудного детектора с передачей её функций блоку ЦОС позволит исключить её из схемы — это повысит надежность системы и сократит количество компонентов.

    Разработка подсистем на HDL и C для Zynq-7000

    Широкополосный сигнал обрабатывался на ПЛИС с частотой 125 МГц. Чтобы обеспечить такую пропускную способность, на ПЛИС применили конвейеризацию алгоритмов средствами инструмента HDL Coder. Сгенерированный код алгоритма автоматизировано оборачивался интерфейсами AXI и AXI-Stream, что позволило легко встроить их в общий проект, выполненный в Xilinx Vivado. Сгенерированный HDL код «до такта» и «до бита» соответствует модели, поэтому весь алгоритм отлаживался на моделях с отладкой взаимодействия между модулем, реализованным на языке C. Это значительно упростило процесс, поскольку исключило отладку на уровне HDL кода. Модуль, реализованный на С, получили с помощью генератора кода Embedded Coder, который расширили блоками драйверами к периферии Zynq. Взаимодействие между подсистемами ПЛИС и ARM реализовали по интерфейсу AXI-Stream через модуль DMA, поддержка драйвера которого есть в Embedded Coder.

    Резюме.

    Задачи:

    1. Разработка системной модели.
    2. Разработка С и HDL кода под Zynq-7000.
    3. Разработка пакета поддержки аппаратуры (драйвера устройств).

    Результаты:

    1. Системная модель позволила проработать различные архитектуры и выбрать вариант с меньшим количеством компонентов под заданные требования (амплитудный детектор реализован в цифровом виде).
    2. Отладка алгоритмов на модели с последующим однозначным переносом на аппаратуру.
    3. Разработка драйверов под периферию Zynq-7000.

    Связанные продукты