隨著CPLD/FPGA被越來越多應(yīng)用于通信、DSP、微機(jī)等系統(tǒng)，對設(shè)計(jì)軟件的仿真功能提出了更高的要求。MAX+PLUS II是Altera公司推出的功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)及仿真軟件，提供了從多種方法輸入、編譯一直到仿真的一系列配套功能，其中手工設(shè)計(jì)仿真輸入節(jié)點(diǎn)只適用于輸入信號比較簡單的情況，對于象隨機(jī)噪聲這樣的復(fù)雜信號就無能為力了。MATLAB是Mathworks公司推出的一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的語言軟件，它集科學(xué)計(jì)算、自動控制、信號處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像處理等于一體，可以方便地產(chǎn)生各種信號，進(jìn)行各種變換、統(tǒng)計(jì)。它的這些特點(diǎn)正好可以彌補(bǔ)MAX+PLUS II在仿真功能上的缺陷。因此，可以利用MATLAB來產(chǎn)生MAX+PLUS II復(fù)雜仿真的輸入信號。
      MATLAB與MAX+PLUS II聯(lián)合產(chǎn)生仿真信號流程如下。
   (1)先在MATLAB中產(chǎn)生原始信號，并轉(zhuǎn)換為2/16進(jìn)制序列；
   (2)利用編寫的MATLAB函數(shù)按一定格式生成向量文件(*.vec，純文本文件)；
   (3)在MAX+PLUS II中，打開要仿真的FPGA源文件，設(shè)置為“當(dāng)前工程”并作編譯；
   (4)打開simulator，選“File\Inputs/Outputs”，輸入在MATLAB中生成的向量文件名，按“確定”按鈕生成*.scf文件；
   (5)進(jìn)行仿真。
      在MAX+PLUS II中的仿真輸入文件中有一種文本形式的向量文件(Vector File)，這種文件是用一定格式的文本來描述仿真信號，可以方便地用任何純文本編輯器來書寫文件，定義仿真時間長度，用相對/時間單位來定義復(fù)雜的輸入信號。
      MATLAB提供了兩個基本的函數(shù)rand與randn用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，在統(tǒng)計(jì)工具箱中還提供了產(chǎn)生各種分布隨機(jī)數(shù)的函數(shù)，如正態(tài)分布和泊松分布等等。可以在MATLAB中用編程的方法產(chǎn)生一系列噪聲數(shù)據(jù)，并且用向量文件的格式將數(shù)據(jù)保存在向量文件中，供MAX+PLUS II仿真時調(diào)用。下面以服從(0,1)間均勻分布的隨機(jī)信號為例加以說明。
      產(chǎn)生隨機(jī)信號的noise.m文件如下。
   fid=fopen('file.vec','w');
   fprintf(fid,'UNIT ns;\n');
   fprintf(fid,'START 0;\n');
   fprintf(fid,'STOP 1000;\n');
   fprintf(fid,'INTERVAL 40;\n')
   fprintf(fid,'INPUTS d1 d2 d3;\n');
   fprintf(fid,'PATTERN\n');
    random=rand(25,1);
   for i=1:25
   if random(i)>=7/8
    fprintf(fid,'1 1 1\n');
    elseif random(i)>=6/8&random(i)<7/8
    fprintf(fid,'1 1 0\n');
    elseif random(i)>=5/8&random(i)<6/8
   fprintf(fid,'1 0 1\n');
   elseif random(i)>=4/8&random(i)<5/8
    fprintf(fid,'1 0 0\n');
    elseif random(i)>=3/8&random(i)<4/8
    fprintf(fid,'0 1 1\n');
    elseif random(i)<=2/8&random(i)>3/8
    fprintf(fid,'0 1 0\n');
   elseif random(i)<=1/8&random(i)>2/8
    fprintf(fid,'0 0 1\n');
    elseif random(i)<=1/8
   fprintf(fid,'0 0 0\n');
   end;
   end;
   fprintf(fid,';');
   fclose('all');
   fopen()函數(shù)的功能是以寫入方式打開一個file.vec文件，用于存儲隨機(jī)信號數(shù)據(jù)，fprintf()函數(shù)用來向打開的文件中寫數(shù)據(jù)；rand(25,1)函數(shù)用來產(chǎn)生25個服從(0,1)間均勻分布的隨機(jī)信號；程序中for循環(huán)部分用來對隨機(jī)信號進(jìn)行量化編碼，量化是采用均勻量化，編碼是3位二進(jìn)制編碼。該例在MAX+PLUS II中的一個仿真波形如圖所示。
      衡量一個通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)是其抗各種干擾的能力，而實(shí)際信號中的噪聲并不能定量測量，所以可以人為加入?yún)?shù)已知的正態(tài)分布隨機(jī)噪聲來定量地測出某個系統(tǒng)的誤碼率。將本文敘述的方法應(yīng)用在數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼率測量中，較好地衡量了系統(tǒng)的抗隨機(jī)噪聲的能力，收到了很好的效果。
   參考文獻(xiàn)
      1 范影樂.MATLAB仿真應(yīng)用詳解.人民郵電出版社.2001
      2 順天.MATLAB程序設(shè)計(jì)語言.西安電子科技大學(xué)出版社.1998
      3 MaxplusII Datebook