[더테크 이승수 기자]  테크니컬 컴퓨팅 소프트웨어 기업 매스웍스(MathWorks)는 한국전자통신연구원(ETRI)이 매트랩(MATLAB®)과 시뮬링크(Simulink®)를 활용해 직교형 레이더 신호 송수신용 실시간 신호처리 모듈을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 성과는 내셔널인스트루먼트(NI) FPGA 기반 레이더 에뮬레이션 동작을 가속화하며, 레이더 시스템 연구개발의 효율성을 크게 높인다.

ETRI 전파연구본부 연구팀은 소출력 레이더 시스템에서 발생하는 복잡한 신호처리 과제를 해결하기 위해 모델 기반 설계(MBD) 방식을 도입했다. 이를 통해 알고리즘을 시스템 수준에서 설계·검증한 뒤 자동으로 HDL 코드를 생성하고, FPGA 하드웨어에 구현할 수 있었다. 그 결과, 개발 효율성과 정확도를 동시에 확보했다.

연구팀은 초기 검증 단계에서 CPU 기반 방식만으로는 실시간 다중 신호 분석과 처리라는 성능 요구를 충족하기 어렵다는 점을 확인했다. 정합 필터 뱅크(matched filter bank) 같은 병렬 처리 알고리즘은 실시간 실행이 필요했고, 직교 신호 수신기 역시 파이프라인 구조로 구현해야 했다. 이에 FPGA 전환이 불가피했지만, 기존 방식은 알고리즘 변경 때마다 HDL 코드를 수동으로 수정해야 해 오류와 비효율이 발생했다.

이를 해결하기 위해 연구진은 알고리즘을 시뮬링크 모델로 변환하고, HDL 코더(HDL Coder™) 를 활용해 자동으로 HDL 코드를 생성하는 워크플로우를 구축했다. 또한 HDL 베리파이어(HDL Verifier™를 활용해 알고리즘과 생성된 HDL 코드의 동작을 코시뮬레이션으로 비교하며 성능을 검증했다.

이 접근 방식 덕분에 FPGA 구현을 위한 다양한 설계 옵션을 손쉽게 평가할 수 있었고, 구현 및 검증 과정에서 소요되는 시간과 노력을 약 50% 절감했다. 알고리즘 설계자와 하드웨어 엔지니어 간의 워크플로우를 통합하면서 반복 작업과 인적 오류도 크게 줄였다.

김형중 ETRI 책임연구원은 “매트랩 펑션 블록을 사용하면 기존 알고리즘 코드를 그대로 재활용할 수 있어 특히 유용했다”며 “HDL 전문 지식이 없어도 HDL 코더를 활용해 손쉽게 변환할 수 있었다”고 말했다.

매스웍스코리아 정승혁 애플리케이션 엔지니어는 “ETRI의 직교형 레이더 신호 개발에서 매트랩과 시뮬링크가 복잡한 신호처리를 FPGA에 효과적으로 구현하는 핵심 도구가 됐다”며 “이번 성과는 모델 기반 설계 접근법이 한국 첨단 연구개발에 실질적 혁신을 제공할 수 있음을 보여준다”고 강조했다.