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SoC系统建模与仿真技术研究与应用

作　者: 赵鹏
导　师: 李思昆
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 系统芯片(SoC) Soc系统建模 SoC系统仿真 约束任务流图模型 CDMA 基带信号处理
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 382次
引　用: 2次
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内容摘要


系统芯片(System-on-a-Chip,SoC)在单个硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和输入/输出等功能,具有速度快、集成度高、功耗低等优点,已成为微电子技术研究与发展的重要方向。随着微电子技术的发展,SoC的集成度越来越高,设计复杂性日益增大。为了解决这些问题,一般采用软硬件协同设计方法进行SoC设计。SoC软硬件协同设计过程包括系统建模、系统仿真、软硬件划分、硬件高层综合、软硬件协同仿真与约束代码生成等。其中,SoC系统建模是通过某种建模手段,在算法级描述SoC的系统行为,并生成可执行的目标代码。系统仿真是在算法级进行系统功能验证与初步性能分析。系统建模与仿真是SoC软硬件协同设计过程中首先要解决的问题,其结果在一定程度上决定了SoC系统设计过程中软硬件划分、高层综合以及软硬件协同仿真的效果与质量。 本文对SoC系统建模与仿真技术进行研究,分析了已有的SoC系统建模与仿真技术。在此基础上研究了基于约束任务流图模型(Constrained Taskflow Graph,CTG)的SoC系统建模与仿真技术,实现了YH-PBDE环境中的SoC系统建模与仿真工具,并研究了CDMA移动台基带信号处理算法和CDMA移动台基带芯片的系统建模与仿真技术。完成的主要工作和取得的主要研究成果如下: 1).在研究CTG模型原理与实现机制的基础上,提出了基于CTG模型的SoC系统建模与仿真方法。基于CTG模型对SoC系统进行系统建模与仿真,首先使用CTG模型对SoC系统功能进行描述,紧接着是对CTG模型中的任务进行细化并建立任务组织结构,最终生成SoC系统模型。在建模过程中,充分的体现了CTG模型良好的可重用性与灵活性。SoC系统建模完成之后,对所建系统模型进行算法映射,将任务流映射到算法流,生成系统原型,并进行系统功能验证和初步性能分析。 2).在研究基于CTG模型的SoC系统建模与仿真方法的基础上,实现了YH-PBDE环境中的系统建模与仿真工具。YH-PBDE环境的系统建模与仿真工具可以较好的支持SoC系统建模、系统仿真和设计重用。该工具在由CDMA移动台基带信号处理、音频解码等功能组成的SoC系统建模与仿真中得到初步的应用,取得了良好的效果。 3).对CDMA移动台基带信号处理技术进行研究,实现了CDMA移动台基带信号处理算法,完成了YH-PBDE环境中算法库的CDMA移动台基带信号处理部分的建库工作。根据系统需求,将CDMA移动台基带信号处理过程分为信道编解码、扩频调制与解扩、载波调制与解调三个任务,并对各个任务进行细化。例如:将信道编码任务细化为循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)编码、卷积编码、重复编码、交织编码四个子任务。实现了细化后的子任务的算法,并添加至YH-PBDE环境的算法库中,完成CDMA移动台基带信号处理部分的建库工作。 4).在YH-PBDE环境中,完成了CDMA基带芯片的系统建模与仿真,完成了CTG模

全文目录


目录  4-7
图目录  7-9
表目录  9-10
摘要  10-12
ABSTRACT  12-14
第一章 绪论  14-21
  §1．1 课题背景  14-17
  §1．2 研究动态及存在的问题  17-19
  §1．3 主要工作  19-20
  §1．4 论文结构  20-21
第二章 SoC系统约束任务流图及其建模与仿真方法  21-29
  §2．1 CTG模型  21-26
    §2．1．1 CTG模型的定义  21-22
    §2．1．2 CTG描述SoC系统任务  22-25
    §2．1．3 CTG模型的特点  25-26
  §2．2 基于CTG的SoC系统建模与重用  26-27
    §2．2．1 建模方法  26
    §2．2．2 重用方法  26-27
  §2．3 基于CTG的SoC系统仿真  27-28
  §2．4 本章小节  28-29
第三章 YH-PBDE环境的系统建模与仿真工具  29-37
  §3．1 YH-PBDE环境简介  29
  §3．2 系统建模与仿真工具的总体结构  29-30
  §3．3 YH-PBDE的系统建模方法  30-32
    §3．3．1 系统建模功能的实现  30-31
    §3．3．2 系统建模的工作流程  31-32
  §3．4 YH-PBDE的系统仿真方法  32-33
    §3．4．1 系统仿真功能的实现  32
    §3．4．2 系统仿真的工作流程  32-33
  §3．5 设计实例  33-36
    §3．5．1 DS-AVDec结构与原理  33-34
    §3．5．2 DS-AVDec的系统建模  34-35
    §3．5．3 DS-AVDec的系统仿真  35-36
  §3．6 本章小节  36-37
第四章 CDMA移动台基带芯片概论  37-45
  §4．1 相关知识介绍  37-40
    §4．1．1 CDMA技术  37
    §4．1．2 CDMA移动台基带芯片的结构  37-38
    §4．1．3 Qualcomm产品介绍  38-40
    §4．1．4 国内的情况  40
  §4．2 CDMA移动台基带芯片系统建模与仿真方法  40-44
    §4．2．1 已有的方法  40-41
    §4．2．2 本文的方法  41-44
  §4．3 本章小节  44-45
第五章 CDMA移动台基带信号处理算法研究  45-64
  §5．1 概述  45
  §5．2 反向信道编码与调制  45-53
    §5．2．1 CRC编码器  46-48
    §5．2．2 卷积编码器  48-50
    §5．2．3 重复编码器  50-51
    §5．2．4 交织编码器  51-52
    §5．2．5调制器  52-53
  §5．3 前向信道解码与解调  53-63
    §5．3．1 解调器  54-55
    §5．3．2 解交织解码器  55-57
    §5．3．3 去重复解码器  57-58
    §5．3．4 维特比解码器  58-61
    §5．3．5 帧质量检测器  61-63
  §5．4 本章小节  63-64
第六章 基于YH-PBDE的CDMA基带芯片系统建模与仿真  64-72
  §6．1 系统建模的准备工作  64-66
    §6．1．1 CDMA移动台基带芯片结构  64
    §6．1．2 CDMA移动台基带信号处理  64-65
    §6．1．3 MP3解码  65-66
  §6．2 CDMA移动台基带芯片的系统建模  66-67
  §6．3 CDMA移动台基带芯片的系统仿真  67-72
    §6．3．1 系统仿真方法  67-68
    §6．3．2 仿真平台的构建  68-70
    §6．3．3 仿真结果与性能分析  70-72
第七章 结束语  72-74
  §7．1 本文工作的总结  72
  §7．2 今后相关的工作  72-74
致谢  74-75
附录A：攻读硕士期间发表的论文  75-76
附录B：攻读硕士期间参加的科研项目  76-77
参考文献  77-79

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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