在復雜信號處理與通信技術的開發中，設計流程的不連續越來越具有破壞性，并且代價越來越高昂。同時，縮短設計和驗證周期的需求使設計不連續的影響被進一步被放大。本文通過介紹算法設計、系統架構和硬件設計中的幾個用例，來展示最近在建模、仿真和代碼生成工具及方法上的重要技術發展。

流系統的算法設計

現在越來越多的工程師開始用MATLAB中的浮點運算來開發信號處理與通信系統算法。這些算法開發人員可以利用MATLAB強大的信號采集和分析功能，以及多個工具箱的內置算法庫。但是，在有些團隊中，為了算法的優化實現，工程師會用C代碼重寫這些算法，將其轉換為定點或整數運算，或將它們與其他設計元素集成。該重寫步驟就是設計流程中一個潛在的，成本高昂且具有破壞性的典型不連續。

MATLAB提供的數百個用于信號處理、通信、圖像和視頻處理的新組件，都可作為System對象庫。在MATLAB中，System對象庫是為設計實時系統設計的，是即用型打包的算法實現。它們隱式地處理著流、索引、緩沖和狀態管理，使編寫、調試和維護代碼變得更簡單。

圖1顯示的是帶發射器、信道和接收器組件的基本通信系統的框圖表示形式。為了對這樣一個系統進行建模和仿真，工程師需要寫數千行的C代碼，然后，尋找各種方法，以便將設計與測試設備進行集成，或者分析仿真結果。

圖1：典型通信系統物理層的框圖。

與這數千行C代碼（一般情況下為實施此通信系統而寫入的）相比，圖2中顯示的MATLAB代碼使用了來自DSP System Toolbox和Communications System Toolbox的若干個System對象。

圖2：部分MATLAB代碼，展示來自DSP System Toolbox和Communications System Toolbox的System對象的使用。

例如，要對發射器進行建模，工程師可以按順序實例化和調用Communications System Toolbox中的Reed-Solomon編碼器、卷積編碼器、區塊交織器、矩形QAM調制器和正交空時分組碼System對象（如圖2所示）。這種代碼結構讓工程師可以輕松地將其與原始規格或框圖進行對比。算法設計師則可以快速地將此代碼與其現有的MATLAB代碼相結合，并使用從測試儀器獲取的實時流數據來測試這些算法。