SIMULINK通信链路仿真定点问题

链路搭建完成并分析完理论性能后，往往都需要对链路进行定点（也称量化）才可以进行FPGA实现。也就是将链路中浮点型数据（double）向定点型数据（Fixed point）的转换。

在经过以下模块后，需要进行定点操作，在FPGA实现的时候需要进行截位操作。

一、调制之后

调制经过了星座图的映射，让码元（code）转换成符号（symbol），从星座图来看，IQ两路的数据均在整数1以内表达，那么理论上用定点型数据：符号位1位 + 整数位1位 + 小数位即可表达该浮点型数据。

但是在复杂的信道环境，1位的整数位表达调制后的信号太过危险，非常容易存在溢出的情况（数据大于整数位可以表达的范围），我在调制模块后，用Data Type Conversion模块将浮点型数据转换为16Q11定点型数据，此定点数据包含：1位符号位 + 4位整数位 + 11位小数位。

二、乘法器之后

乘法器在FPGA中用的是一个IP核，出来的数据需要进行定点操作。

定点型数据相乘，整数位数相加，小数位数相加（小数位可根据所需精度截尾）。

举例：16Q12（1位符号位  + 3位整数位 + 12位小数位）乘以16Q12的结果，需要用1位符号位 + 6位整数位来表达，小数位仅表示精度，所以结果理论用31Q24表达，习惯多一个整数位即32Q24。

16Q12 * 16Q12 = 32Q24

32Q24 * 16Q11 = 48Q35

以下为定点示例：

三、除法器之后

除器在FPGA中也用的是一个IP核，，出来的数据需要进行定点操作。本质与乘法器一样。

链路中为了SIMULINK不报错便于查看，过乘法器/除法器之前，又将数据转换成double型再过。但仿真终是仿真，而在FPGA中，一直是以定点型数据进行操作的，这也是我们做定点的意义。

除法器定点示例：

四、FFT / IFFT之后

FFT / IFFT在FPGA中用的是一个IP核，出来的数据需要进行定点操作。

FFT / IFFT定点示例：

五、定点后误码率0.5，错误排查

定点后误码率归为0.5，通过挨个注释定点模块conver排查错误，大部分错误都是整数位没有给够，导致数据溢出产生误码。

找到这个模块后，注释它会将链路误码率重归为0

开始我定点的是32Q16，最高只能表达到2^15 = 32,768，从display或time scope明显能看出数据大于 32,768，存在明显溢出。1.5*10^5级别的数至少需要2^18 数量级来表达。

我直接修改为32Q12（1位符号位 + 19位整数位 +12位小数位）后，数据不存在溢出现象了，误码率重归于0。

最后

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