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Simulink定点化设计与验证

共计 30 章节
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01
定点化工程认知与课程地图
目标=理解定点化在嵌入式控制器 · FPGA和ASIC开发中的位置 · 明确Simulink定点化设计与验证…
定点化工程认知课程地图
02
定点数表示与算术基础
目标=掌握字长 · 小数位 · 符号位
定点数表示算术基础
03
Simulink定点建模环境准备
目标=配置Fixed-Point D… · 数据类型助手 · 定点工具
Simulink定点建模环境准备
04
浮点参考模型搭建与验证
目标=针对一个真实控制或信号处理算法… · 定义输入激励 · 输出观测和浮点基准测试用例
浮点参考模型搭建验证
05
定点类型指定与传播机制
目标=学习fixdt · numerictype · 定点数据类型指定方法
定点类型指定传播机制
06
定点转换工作流与工具使用
目标=使用Fixed-Point C… · 分析转换报告 · 建议类型和手动修正策略
定点转换工作流工具使用
07
定点标定与动态范围分析
目标=通过仿真数据记录最小最大值 · 溢出统计和直方图 · 完成信号动态范围测量与初始定点类型标…
定点标定动态范围分析
08
舍入与溢出模式选择
目标=对比Floor · Ceiling · Convergent
舍入溢出模式选择
09
定点运算中的精度损失评估
目标=建立信噪比 · 均方误差 · 最大绝对误差等指标
定点运算精度损失评估
10
定点滤波器设计与验证
目标=以FIR或IIR滤波器为对象 · 完成系数量化 · 状态变量定点化
定点滤波器设计验证
11
定点PID控制器设计与验证
目标=针对电机或过程控制场景 · 完成PID增益 · 积分器和微分项的定点化
PID定点
12
定点CORDIC与三角函数实现
目标=使用Simulink定点模块实… · 分析迭代次数 · 角度分辨率与输出精度的权衡
CORDIC定点
13
定点FFT与频谱分析实现
目标=完成FFT旋转因子 · 蝶形运算和缩放策略的定点化 · 验证频谱泄漏
FFT定点
14
定点矩阵运算与线性代数
目标=实现定点矩阵乘法 · 求逆或QR分解 · 处理累加器位宽增长
定点矩阵运算线性代数
15
定点状态机与逻辑控制
目标=将Stateflow或逻辑控制… · 处理布尔 · 枚举
定点状态机逻辑控制
16
定点通信系统链路仿真
目标=以QAM或OFDM链路为例 · 完成滤波器 · 同步
定点通信系统链路…QAM
17
定点图像与视频处理算法
目标=针对卷积 · 边缘检测或色彩空间转换 · 完成像素数据定点化
定点图像视频处理算法
18
定点电机控制算法实现
目标=以FOC或DTC为对象 · 完成Clarke/Park变换 · 电流环和速度环的定点化与实时性评估
定点电机控制算法…FOC
19
定点电池管理与状态估计
目标=实现定点SOC估算或卡尔曼滤波… · 处理协方差矩阵定点化 · 数值稳定性和精度衰减
定点电池管理状态估计
20
定点雷达与传感器融合
目标=完成匹配滤波 · CFAR检测或卡尔曼融合的定点化 · 验证检测概率
定点雷达传感器融合
21
定点音频与语音处理
目标=实现定点音频均衡 · 降噪或语音编码模块 · 评估定点化对音质
定点音频语音处理
22
定点化代码生成与嵌入式部署
目标=配置Simulink Code… · 生成定点C代码或HDL · 检查数据类型映射和资源占用
定点化代码生成嵌入式部署
23
定点化硬件资源与时序评估
目标=分析定点运算在FPGA中的LU… · DSP · BRAM消耗
定点化硬件资源时序评估
24
定点化验证用例设计与覆盖率
目标=设计边界值 · 溢出 · 舍入和动态范围测试用例
定点化验证用例设…覆盖率
25
定点与浮点等价性验证
目标=建立浮点-定点对比测试框架 · 设置误差容限 · 自动生成验证报告并定位不一致模块
定点浮点等价性验证
26
定点化回归测试与持续集成
目标=将定点模型测试纳入CI流水线 · 实现自动仿真 · 结果比对
定点化回归测试持续集成
27
定点化性能优化与位宽缩减
目标=通过误差反馈 · 类型细化 · 共享运算和流水线重定时
定点化性能优化位宽缩减
28
定点化设计文档与交付规范
目标=编写定点化设计说明 · 标定报告 · 验证报告和接口文档
定点化设计文档交付规范
29
综合项目一
目标=定点化电机控制系统 · 完成全链路定点化 · 代码生成
综合项目一目标=定点化电机…
30
综合项目二
目标=定点化通信基带系统 · 误码率验证 · FPGA资源评估与优化迭代
综合项目二目标=定点化通信…