THE SYSTEMATICS EXPERIENCE

החברה:

רפאל מפתחת מערכות לחימה, טילים ומערכות הגנה מהמתקדמות בעולם. הפרויקט שיוצג מתמקד בפיתוח אלגוריתמיקת תקשורת לשידור דרך מעגל הגבר אלקטרוני המוסיף עיוות לאות.

תיאור המערכת המודגמת:

המערכת תציג מימוש ב-Simulink של מעגל ההגבר, אשר יוצר עיוות באות תקשורת. העיוות אינו ניתן לתיאור באמצעות פונקציית תמסורת אנליטית פשוטה, ולכן נבנתה סביבת פיתוח אלגוריתמית המחוברת ישירות לסימולציה.

יוצג התהליך המלא שאפשר פיתוח אלגוריתמי מהיר וקיצר את תהליך הפיתוח משבועות לימים בודדים, החל מאפיון התופעה ועד לתיקוף סטטיסטי של הפתרון.

הצורך / האתגר ההנדסי:

מאחר שהתופעה מתרחשת במהלך מעבר האות במעגל אלקטרוני, נדרש להעביר את האות המיועד לשידור דרך סימולציה של המעגל עצמו, מכיוון שלא קיימת פונקציית תמסורת פשוטה המסוגלת לתאר את התנהגותו באופן מדויק.

בעבר בוצע תהליך הפיתוח באמצעות תוכנת צד שלישי ששימשה לסימולציית המעגל, אולם שיטה זו הייתה מסורבלת ודרשה ממשק ידני בין הקוד האלגוריתמי לבין סביבת הסימולציה.

מגבלות אלו הקשו על תהליך הפיתוח והאטו את קצב האינטגרציה בין פיתוח האלגוריתמים לבין התיקוף בסימולציה.

כתוצאה מכך עלה צורך מהותי ביצירת תהליך עבודה אינטגרטיבי יותר, המאפשר סגירת מעגל מהירה ויעילה בין התכן האלגוריתמי לבין התכן החשמלי.

הגישה ההנדסית:

במהלך הפיתוח התקבלה החלטה לעבור משימוש במספר כלי סימולציה חיצוניים לפיתוח עצמאי של סביבת סימולציה אחודה.

החלטה זו נבעה מהצורך בשליטה מלאה על כלל מרכיבי הסימולציה וביצירת ממשק פשוט וגמיש מול האלגוריתמים.

שליטה זו אפשרה ביצוע שינויים מהירים, קיצור משמעותי של זמני הבדיקה והאינטגרציה, והתאמה יעילה יותר בין האלגוריתם לחומרה.

מה תראו בדמו:

בדמו יוצג ממשק משתמש (GUI) המדגים את שרשרת התקשורת המלאה, החל מאלגוריתמי השידור, דרך מעבר האות במעגל בעל מאפייני העיוות, ועד שלב הקליטה.

אלגוריתמי השידור והקליטה ממומשים ב-MATLAB, בעוד שמודל המעגל ממומש ב-Simulink, כאשר כלל הרכיבים משולבים בסביבת סימולציה אחודה.

במסגרת ההדגמה יוצגו פתרונות Precoding במשדר ו-Time Shortening במקלט, אשר פותחו באמצעות מתודולוגיית פיתוח זו.

ה-GUI מאפשר לבצע שינויים בזמן אמת בפרמטרים ובאלגוריתמי השידור, ולבחון באופן מידי את השפעתם על ביצועי המערכת.

יכולת זו מאפשרת לבצע אופטימיזציה של האות ביחס לעיוותי המעגל, להאיץ את תהליך הפיתוח והוולידציה, ולתקף את איכות התקשורת בצורה יעילה ומהירה.

Engineering Highlight:

היתרון המרכזי בגישה זו הוא העצמת יכולת השליטה של האלגוריתמאי בכל שלבי הפיתוח והבדיקה.

יכולת זו מאפשרת חופש פעולה רחב, יעילות הנדסית גבוהה ותיקוף סטטיסטי מהיר של הפתרון האלגוריתמי, ובכך מקצרת את מחזורי הפיתוח ומאיצה את ההגעה לפתרון מיטבי.