张佳琪 文腾飞 李凉海 张振华

摘要：介绍了基于Matlab的Simulink开发工具进行FPGA自动代码生成的过程。在信号处理领域，FPGA的开发存在开发周期长、开发成本大及灵活性差等问题，借助Simulink工具完成FPGA的快速开发，在完成Matlab仿真的基础上，搭建了合成孔径雷达后向投影算法模型，得出了模型结果，并将其与Matlab仿真结果进行对比，分析了自动生成FPGA代码的成本，验证了基于Matlab的FPGA开发的有效性。

关键词：信号处理；FPGA代码自动生成；后向投影算法

中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1008-1739（2020）11-60-3

0引言

近年来，FPGA已经成为高性能数字信号处理系统的关键元件，具有实现高性能并行算法的能力，是构成高性能可定制数据通路处理器的理想器件。然而FPGA的开发受到以下限制[1-3]：①软件开发人员不熟悉硬件设计；②基于并行硬件系统的并行程序设计与基于Matlab仿真的串行程序设计有很大的不同。对此，MathWorks公司对Matlab进行高级开发，实现从Matlab到硬件描述语言的直接转换。开发人员利用Simulink模块进行算法模型搭建，将模型进行定点化设计后利用HDL Coder将模型转换为需要的硬件语言。

1传统FPGA开发的弊端

传统的基于硬件描述语言的FPGA硬件设计开发过程需要编写大量代码，工作量大，且需要系统设计师、硬件工程师和软件工程师协同工作，导致需要的设计人员多、开发周期长，且随着软件代码的更改，硬件语言需要重新进行时序调试与测试，开发的可靠性差。

近年来Xilinx开发的System Generator软件能够解决上述问题，实现由软件到硬件描述……