Denna studie genomför en detaljerad undersökning av två olika plattformar för programvarudefinierad radio (SDR), GNU Radio och Simulink, för att avgöra vilken som är mest lämpad för integration i en specifik kurs inom läroplanen vid mittuniversitet. Utvärderingen fokuserar på nyckelprestandamått såsom beräkningskapacitet, simuleringens hastighet och visualiseringsförmåga, vilket ger en omfattande jämförelse mellan dessa två plattformar. Undersökningen inleds med att simulera det fysiska lagret av WiFi, vilket är ett grundläggande krav för kursens laboratoriearbete. Studiens omfattning utvidgas sedan för att inkludera simuleringar av andra nätverkstekniker som 4G. Denna expansion syftar till att samla in omfattande data för en mer noggrann jämförelse och för att grundligt utvärdera varje plattforms förmåga att hantera olika nätverkssimuleringar. Dessutom fördjupar studien sig i olika simuleringstekniker genom att diskutera två distinkta angreppssätt till SDR-simuleringar, vilket belyser deras respektive styrkor och tillämpbarhet i ett utbildningssammanhang. Det slutgiltiga målet med denna forskning är att avgöra om GNU Radio erbjuder betydande fördelar jämfört med MATLABs Simulink och om det bör ersätta Simulink som det primära verktyget som används i denna kurs. I förväntan på potentiella förändringar har nya alternativa laborationsinstruktioner för GNU Radio också utvecklats och presenterats. Dessa instruktioner är utformade för att underlätta en smidig övergång om universitetet beslutar att anta GNU Radio, för att säkerställa att utbildningsmålen fortsätter att uppnås på ett effektivt och effektivt sätt. Även om studien visar att GNU Radio erbjuder bättre beräkningskapacitet var själva simuleringsprocessen något svårare. De två plattformarna uppnådde nästan samma resultat, men GNU Radio krävde extra arbete. Med tanke på att inlärningsresultaten var liknande men inlärningsprocessen med GNU Radio var mer komplicerad bedömdes GNU Radio som olämplig för denna kurs. / This study conducts a detailed examination of two distinct Software Defined Radio (SDR) platforms, GNU Radio and Simulink, to ascertain which is more suited for integration into a specific course within the curriculum at Mid University. The evaluation focuses on key performance metrics such as computing efficiency, simulation speed, and visualization capabilities, providing a comprehensive comparison between these two platforms. The investigation begins by simulating the physical layer of WiFi, which is a fundamental requirement of the course laboratory work. The scope of the study is then broadened to include simulations of other network technologies like 4G. This expansion aims to collect extensive data for a more accurate comparison and to thoroughly evaluate the capabilities of each platform in handling various network simulations. Moreover, the study delves into different simulation methodologies by discussing two distinct approaches to SDR simulations, highlighting their respective strengths and applicabilities in an educational context. The ultimate objective of this study is to determine whether GNU Radio offers a significant advantage over MATLAB’s Simulink and if it should replace Simulink as the primary tool used in this course. In anticipation of potential changes, new alternative laboratory instructions for GNU Radio are also developed and presented. These instructions are designed to facilitate a smooth transition should the university decide to adopt GNU Radio, ensuring that educational goals continue to be met efficiently and effectively. While the study shows that GNU Radio offers better computing efficiency, the process of simulating was somewhat more challenging. The two platforms accomplished almost the same tasks, but GNU Radio required extra effort. Considering that the learning outcomes were similar but the learning process with GNU Radio was more difficult, GNU Radio was deemed unsuitable for this course.

Les systèmes sur puces intègrent aujourd’hui sur le même substrat des parties analogiques et des unités de traitement numérique. Tandis que la complexité de ces systèmes s’accroissait, leur temps de mise sur le marché se réduisait. Une conception descendante globale et coordonnée du système est devenue indispensable de façon à tenir compte des interactions entre les parties analogiques et les partis numériques dès le début du développement. Dans le but de répondre à ce besoin, cette thèse expose un processus de raffinement progressif et méthodique des parties analogiques, comparable à ce qui existe pour le raffinement des parties numériques. L'attention a été plus particulièrement portée sur la définition des niveaux analogiques les plus abstraits et à la mise en correspondance des niveaux d’abstraction entre parties analogiques et numériques. La cohérence du raffinement analogique exige de détecter le niveau d’abstraction à partir duquel l’utilisation d’un modèle trop idéalisé conduit à des comportements irréalistes et par conséquent d’identifier l’étape du raffinement à partir de laquelle les limitations et les non linéarités aux conséquences les plus fortes sur le comportement doivent être introduites. Cette étape peut être d’un niveau d'abstraction élevé. Le choix du style de modélisation le mieux adapté à chaque niveau d'abstraction est crucial pour atteindre le meilleur compromis entre vitesse de simulation et précision. Les styles de modélisations possibles à chaque niveau ont été examinés de façon à évaluer leur impact sur la simulation. Les différents modèles de calcul de SystemC-AMS ont été catégorisés dans cet objectif. Les temps de simulation obtenus avec SystemC-AMS ont été comparés avec Matlab Simulink. L'interface entre les modèles issus de l'exploration d'architecture, encore assez abstraits, et les modèles plus fin requis pour l'implémentation, est une question qui reste entière. Une bibliothèque de composants électroniques complexes décrits en SystemC-AMS avec le modèle de calcul le plus précis (modélisation ELN) pourrait être une voie pour réussir une telle interface. Afin d’illustrer ce que pourrait être un élément d’une telle bibliothèque et ainsi démontrer la faisabilité du concept, un modèle d'amplificateur opérationnel a été élaboré de façon à être suffisamment détaillé pour prendre en compte la saturation de la tension de sortie et la vitesse de balayage finie, tout en gardant un niveau d'abstraction suffisamment élevé pour rester indépendant de toute hypothèse sur la structure interne de l'amplificateur ou la technologie à employer. / Systems on Chip (SoC) embed in the same chip analogue parts and digital processing units. While their complexity is ever increasing, their time to market is becoming shorter. A global and coordinated top-down design approach of the whole system is becoming crucial in order to take into account the interactions between the analogue and digital parts since the beginning of the development. This thesis presents a systematic and gradual refinement process for the analogue parts comparable to what exists for the digital parts. A special attention has been paid to the definition of the highest abstracted analogue levels and to the correspondence between the analogue and the digital abstraction levels. The analogue refinement consistency requires to detect the abstraction level where a too idealised model leads to unrealistic behaviours. Then the refinement step consist in introducing – for instance – the limitations and non-linearities that have a strong impact on the behaviour. Such a step can be done at a relatively high level of abstraction. Correctly choosing a modelling style, that suits well an abstraction level, is crucial to obtain the best trade-off between the simulation speed and the accuracy. The modelling styles at each abstraction level have been examined to understand their impact on the simulation. The SystemC-AMS models of computation have been classified for this purpose. The SystemC-AMS simulation times have been compared to that obtained with Matlab Simulink. The interface between models arisen from the architectural exploration – still rather abstracted – and the more detailed models that are required for the implementation, is still an open question. A library of complex electronic components described with the most accurate model of computation of SystemC-AMS (ELN modelling) could be a way to achieve such an interface. In order to show what should be an element of such a library, and thus prove the concept, a model of an operational amplifier has been elaborated. It is enough detailed to take into account the output voltage saturation and the finite slew rate of the amplifier. Nevertheless, it remains sufficiently abstracted to stay independent from any architectural or technological assumption.