通信原理实践课程教学探索

针对通信原理课程理论性强、概念抽象的特点,调整通信原理实践环节验证性与综合性设计性实验;将Systemview和Matlab仿真软件、实验箱和QuartusⅡ的FPGA设计三种实验平台引入实践教学。以实践教学做法为例,阐明实验设置思路:从Systemview仿真入手,建立系统框架;通过实验箱验证通信环节;结合自制Matlab通信原理GUI可视化互动平台与EDA软件完成系统创新设计部分训练。实践表明,正确合理地运用现代仿真手段,能够有效地激发学生学习积极性,有助于培养学生创新能力。     

基于FPGA的车辆横摆稳定预测控制器设计实现

为提高车辆横摆稳定预测控制器的实时性, 采用现场可编程门阵列(FPGA: Field Programmable Gate Array)设计实现了该预测控制器, 并采用基于罚函数的粒子群算法预测控制二次规划问题的求解。同时通过FPGA 进行并行运算, 以减少运算时间。为了验证控制器的有效性, 以车辆动力学软件veDYNA 中的车辆模型为被控对象, 以FPGA 为控制器的硬件实现平台进行了实时实验。实验结果表明, 基于FPGA 实现的预测控制器能很好地满足车辆横摆稳定控制的实时性要求, 为控制器的实车实验奠定了实践基础。     

基于FPGA的直接数字频率合成器的设计实现

介绍了用 Altera公司的 FPGA器件 ( F L EX10 K2 0 )实现直接数字频率合成器的工作原理、设计思路及如何与 Matlab软件接口进行设计验证     

多FPGA验证平台引脚限制的解决方案

随着用户设计规模的增大,FPGA验证成为IC设计者普遍采用的方式。多FPGA系统受限于有限的片间互连线数量,设计划分变得困难。文章分析了多FPGA验证的设计流程,具体描述了IC设计划分的步骤,用Verilog语言实现了IO复用模块,提升了多FPGA验证平台的性能。该方案的设计与实现可作为多FPGA系统模块划分时IO解决方案的参考。     

基于FPGA的多模式步进电机控制器的设计

应用FPGA器件设计了多模式步进电机控制器,描述了应用Ahera公司FPCA编程软件Quartus Ⅱ4.1设计控制器各功能模块的过程以及调试方法,并成功地在FPGA器件上验证了设计的可行性.     

一种基于FPGA的高效FIR滤波器的设计与实现

该文在介绍有限冲激响应(FIR)数字滤波器理论及常见实现方法的基础上,提出了一种基于FPGA的高效实现方案.该方案采用对称结构、加法和移位代替乘法运算、优化的CSD编码、流水线和级联技术等方面对传统的设计方法进行了改进,并借助FPGA滤波器芯片和Quartus Ⅱ软件、Matlab软件对该方案进行了仿真验证.仿真实验结果表明:此种FIR滤波器的实现方法运算速度快、实时性好、节省硬件资源,其性能优于传统的FIR滤波器设计方法.     

QAM调制系统的FPGA设计与仿真

提出了基于FPGA的QAM调制系统的设计方案。设计了调制系统的各个子模块并进行了分析,利用QuartusⅡ软件进行了仿真实现并与理论值进行了比较,验证了系统的可行性。     

H.264视频编码的三步全搜索运动估计改进算法及性能仿真研究

随着H.264标准的确定,网络传送的阻塞、错码等问题已成为了网络视频传输的研究热点,与此同时FPGA强大的并行能力实现了巨大复杂的运算,使得全搜索运动估计成为了急待解决的问题。为了进一步优化H.264视频编码的实时性及改进视频压缩性能的好坏。设计了一种全搜索运动估计模块的算法,确定了峰值信噪比PSNR值来实现图像质量评定;完成了新的三部全搜索算法设计;通过Modelsim仿真验证完成存储单元功能模块、数据选择功能模块的设计。系统测试表明:波形仿真结构验证了整体结构的正确性;FPGA的结果进一步完成了运动矢量采集成功的验证。对固定块大小范围的运动估计、结构以及数据流的设计研究对于FPGA的进一步大批量应用具有一定的意义。     

FPGA+DSP在软件无线电中的应用

介绍了软件无线电的概念,分析了FPGA和DSP在软件无线电中的作用和优势,提出实现软件无线电的不同方案,重点研究了FPGA+DSP技术在软件无线电中的应用和实现.实践证明,FPGA和DSP混合设计方法为实现软件无线电提供了一种更加灵活的方案.     

基于FPGA的数字扫频系统SOC设计与验证

面向教学、科研、产业科技创新等，基于FPGA对数字ICs与系统SOC进行开发。首先阐述了工程化开发方法和步骤，然后采用组合设计与模块化设计相结合方法，描述了基于低PLL宏模块配置FPGA器件的数字扫频系统的设计与验证。结果表明：一方面，通过实践能有效引导相关专业人员运用所学专业基础与技能，领悟数字ICs与系统的工程化设计思想，掌握采用合理的方法简化复杂系统设计开发要旨，提升科技创新能力；另一方面，所开发的数字扫频系统实现了“手/自一体双向循环扫频脉冲输出及输出脉冲频率值测量”的系统功能，且与传统的面向模拟电路与系统频率特性测试的扫频系统相比，无需MCU、DDS及片外L、C和模拟电路。     

手机信号采集与传输技术设计与实现

嵌入式平台上,3G手机的信号采集和传输由于数据速率过高,在实现上存在较大的难度,设计了一种由射频芯片、FPGA和CY7C68013构成的手机信号采集和传输方案。以TD-SCDMA信号为例,设计了系统的硬件架构和软件部分,包括FPGA中的软件及USB固件程序。最后提出验证方案,结果表明,该方案能使高达102.4 Mbit/s的TD-SCDMA数据流实现准确无误的采集和传输。     

手机信号采集与传输技术设计与实现

嵌入式平台上,3G手机的信号采集和传输由于数据速率过高,在实现上存在较大的难度,设计了一种由射频芯片、FPGA和CY7C68013构成的手机信号采集和传输方案.以TD-SCDMA信号为例,设计了系统的硬件架构和软件部分,包括FPGA中的软件及USB固件程序.最后提出验证方案,结果表明,该方案能使高达102.4 Mbit...     

FPGA设计验证中的软硬件协同仿真测试方法

在FPGA设计验证中通常采用软件仿真的手段验证功能的正确性,有时也会配合采用硬件仿真手段,但软件仿真和硬件仿真分别存在仿真过程耗时长和可监测性差的不足,难以很好地满足FPGA验证工作的需求.针对FPGA验证工作中软件仿真和硬件仿真的局限性,通过对软仿、硬仿及软硬协同3种仿真手段进行比较,提出软硬件协同仿真的基本原理及技术手段.在软硬件协同仿真平台上分别对某基带FPGA软件和某采集控制FPGA软件进行实例验证,并与采用纯软件仿真的结果进行比较.结果表明:相对算法复杂度较高的某基带FPGA软件,纯软件仿真所耗时间为软硬件协同仿真的10倍;相对控制复杂度较高的某采集控制FPGA软件,纯软件仿真所耗时间为软硬件协同仿真的30倍.实验结果证明了该软硬件协同仿真技术的可行性和高效性.     

基于FPGA的步进电机驱动系统设计

本文基于步进电机驱动原理,通过对转向控制模块的分析,采用FPGA流水线设计理念,以VHDL为硬件描述语言,利用Quartus II软件,实现步进电机驱动的设计。经实验验证,系统性能稳定、实现速度快、能有效节约硬件资源、安全性较好。     

基于EDA软件和FPGA的电子设计

采用EDA软件和FPGA可编程逻辑器件进行电子设计,以电子秒表为例,说明设计过程和方法.该方法提高了电子产品的集成度,减少故障率,降低开发成本,缩短开发周期,在电子设计实践教学中采用这一新的设计方法, 对学生电子设计软件的应用能力和创新能力的培养起到了促进作用.     

一种基于FPGA的频谱分析仪设计实验

<正>0引言FPGA(现场可编程门阵列)以其体积小、功耗低、稳定性高等优点被广泛应用于各类电子产品的设计中。FPGA技术是一门实践性很强的技术,要学习好FPGA,就必须配合一定的硬件设备不断的动手积累经验。本设计目的在于学习FPGA硬件电路的设计制作,在此基础上,配以相应的频谱分析仪软件进行验证,制作成一台测试验证仪。1设计框图     

基于FPGA的直接数字式频率合成器设计

采用FPGA可编程芯片实现直接数字式频率合成器(DDS)的设计方法,并用VHDL语言在EPM2C5T144C8芯片上实现了DDS的核心功能设计,通过MAX+PLUSII软件对设计进行了仿真,验证了设计的正确性.DDS中的相位累加器使该系统具有较高的频率分辨率,可实现快速频率切换,有广泛的应用价值.     

基于FPGA的波控系统设计与实现

根据系统提出的接口以及模块化设计要求,文中提出了一种基于FPGA的波控系统设计方案,并且设计了波控码计算和波束控制软件,软件仿真和实际运行都验证了该方案的可行性,实现了对波控码的高速并行计算和对各单元通道的并行同步控制.     

FQPSK-DSSS发送端的FPGA实现

利用通用FPGA开发平台,设计并实现了基于FQPSK调制的DSSS发送端。详细介绍了FQPSKDSSS发送端的设计原理和各个单元模块的FPGA实现方法,并利用示波器和扫频仪展示了FQPSK调制信号的时域频域性能。最后,利用Chip Scope与MATLAB进行联合仿真对所设计的FQPSK-DSSS发送端进行了验证。该设计成果无论对于飞速发展的个人移动通信业务,还是对于环境复杂、资源有限的深空通信来说,都具有较大的意义。     

基于FPGA的数字频率合成器设计与实现

直接数字频率合成器(direct digital synthesizers,DDS)是通信、雷达、仪器仪表、空间电子设备和电视等现代电子系统的心脏,其好坏直接影响电子系统的性能指标。提出了MATLAB与FPGA交互的方法,在FPGA设计与实现之前进行了电路的MATLAB仿真,用于验证整个FPGA电路的工作过程及输出结果是否满足要求;最后,在硬件上进行了实现,性能测试验证了设计的正确性和可行性。