exponenta event banner

Ускорение моделирования с фиксированной точкой

В этом примере показано, как ускорить алгоритмы с фиксированной точкой с помощью fiaccel функция. Функция MEX создается из кода MATLAB ®, создается функция MEX и сравнивается скорость выполнения с моделированием кода MATLAB.

Описание примера

В этом примере используется цикл обратной связи первого порядка. Он также использует квантователь, чтобы избежать бесконечного увеличения битов. Выходной сигнал задерживается на один образец и подается обратно для демпфирования входного сигнала.

Копировать требуемый файл

Этот MATLAB-файл необходим для выполнения этого примера. Скопируйте его во временный каталог. Этот шаг требует разрешения на запись во временный каталог системы.

tempdirObj = fidemo.fiTempdir('fiaccelbasicsdemo');
fiacceldir = tempdirObj.tempDir;
fiaccelsrc = ...
    fullfile(matlabroot,'toolbox','fixedpoint','fidemos','+fidemo','fiaccelFeedback.m');
copyfile(fiaccelsrc,fiacceldir,'f');

Проверка кода функции обратной связи MATLAB

Функция MATLAB, выполняющая цикл обратной связи, находится в файле fiaccelFeedback.m. Этот код квантует входной сигнал и выполняет действие цикла обратной связи:

type(fullfile(fiacceldir,'fiaccelFeedback.m'))
function [y,w] = fiaccelFeedback(x,a,y,w)
%FIACCELFEEDBACK Quantizer and feedback loop used in FIACCELBASICSDEMO.

% Copyright 1984-2013 The MathWorks, Inc.
%#codegen

for n = 1:length(x)
    y(n) =  quantize(x(n) - a*w, true, 16, 12, 'floor', 'wrap');
    w    = y(n);    
end

В этой функции используются следующие переменные:

  • x - вектор входного сигнала.

  • y - вектор выходного сигнала.

  • a - коэффициент усиления обратной связи.

  • w - выходной сигнал с единичной задержкой.

Создание входного сигнала и инициализация переменных

rng('default');                      % Random number generator
x = fi(2*rand(1000,1)-1,true,16,15); % Input signal
a = fi(.9,true,16,15);               % Feedback gain
y = fi(zeros(size(x)),true,16,12);   % Initialize output. Fraction length
                                     % is chosen to prevent overflow
w = fi(0,true,16,12);                % Initialize delayed output
A = coder.Constant(a);               % Declare "a" constant for code
                                     % generation

Запустить обычный режим

tic,
y = fiaccelFeedback(x,a,y,w);
t1 = toc;

Создание MEX-версии кода обратной связи

fiaccel fiaccelFeedback -args {x,A,y,w} -o fiaccelFeedback_mex

Запуск версии MEX

tic
y2 = fiaccelFeedback_mex(x,y,w);
t2 = toc;

Коэффициент ускорения

Ускорение кода обеспечивает оптимизацию для ускорения алгоритмов с фиксированной точкой посредством создания файлов MEX. Fixed-Point Designer™ предоставляет удобную функцию fiaccel преобразование кода MATLAB в функцию MEX, которая может значительно ускорить выполнение алгоритмов с фиксированной точкой.

r = t1/t2
r =

   10.3672

Очистить временные файлы

clear fiaccelFeedback_mex;
tempdirObj.cleanUp;
%#ok<*NOPTS>