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Voraussetzungen

Kenntnisse in MATLAB^®und Simulink^®entsprechend den SchulungenMATLAB GrundlagensowieSimulink zur System- und Algorithmen-Modellierung.

DSP für FPGAs

In diesem dreitägigen Kurs lernen Sie Grundlagen der Digitalen Signalverarbeitung aus dem Blickwinkel der Implementierung auf FPGAs. Insbesondere die Ressourcen- und Leistungsaufwand durch die Implementierung verschiedener DSP-Techniken und Algorithmen werden hervorgehoben.
Themen sind unter anderem:

Einführung in FPGA-Hardware und Technologie für DSP-Anwendungen
DSP-Festkommaarithmetik
Signalflussgraph-Methoden
Generierung von HDL-Code für FPGAs
Implementierung冯快速傅里叶变换m (FFT)
Entwurf und Implementierung von FIR-, IIR- und CIC-Filtern
CORDIC-Algorithmen
Entwurf und Implementierung von adaptiven Algorithmen wie LMS- und QR-Algorithmen
Techniken zur Synchronisierung und die Wiederherstellung des Timings bei digitaler Kommunikation

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Voraussetzungen

Kenntnisse in MATLAB^®und Simulink^®entsprechend den SchulungenMATLAB GrundlagensowieSimulink zur System- und Algorithmen-Modellierung.

Tag 1 von 3
Einführung in FPGA Hardware für DSP-Anwendungen	Ziel:Verstehen der allgemeinen FPGA Architektur und weshalb FPGAs für die Implementierung von DSP-Algorithmen besonders geeignet sind. Geschichte von FPGAs Ein typisches DSP-System Betrachtung verschiedener DSP-Bestandteile und Prozessoren Vollständig und teilweise angepasste ASICs System-on-Chip (SOC) FPGA-Flexibilitat和Funktionalitat FPGAs im Vergleich zu programmierbaren DSPs
Lineare DSP-Algorithmen	Ziel:Wiederholung grundsätzlicher Konzepte der digitalen Signalverarbeitung wie Abtasttheorem, Quantisierung, Fourier Transformation und digitaler Filterentwurf. Aliasing und Rekonstruktionsfilter Abtastraten und Wortlängen Z-Transformation und Analyse FIR- und IIR-Filter Design und Spezifikation digitaler Filter Überabtastungsmethoden (Sigma-Delta)
FPGA Technologie	Ziel:Analyse verschiedener Xilinx FPGA Familien und Architekturen. Überblick über FPGA-Technologien Takt-, Daten- und Abtastraten FPGA Speicher und Register Ein- und Ausgangsblöcke und deren Spezifikationen Bits, Slices und Configurable Logic Blocks (CLBs) Leistungsvergleich FPGA Familien und Dokumentation
FPGA-Elemente für DSP-Algorithmen	Ziel:Verstehen von DSP-Blöcken, Clocking -Elemente und Leistungsaufwand. Erzeugen von Verzögerungsketten und Schieberegistern Benutzung von RAM (Speicher) in FPGAs Wandlung seriell-zu-parallel-zu-seriell Multiplexer für Kanalselektion Volladdierer, Übertragslogik und Additionsbäume Multiplizierer: Shift and Add, ROM-basiert Effiziente Multiplizierer-Implementierung
Grundlagen der DSP Arithmetik	Ziel:Verstehen von binärer Fixed-Point-Arithmetik. Übertragung arithmetischer Operationen auf Xilinx FPGA Hardware. Fixed-Point-Arithmetik mit 2'er-Komplement Basisaddierer und -multiplizierer Arrays Division und Quadratwurzel Arrays Wordlängenprobleme und Fixed-Point-Arithmetik Saturierung und Wrap-Around Über- und Unterlauf
Techniken zu Signalflussgraphen (SFG)	Ziel:Darstellung der DSP-Algorithmen als Signalflussgraphen. Benutzen der Cut-Set-Methode um das Timing zu verbessern. Implementieren von parallelen und seriellen FIR-Filtern. Signalflussgraphen von DSP- und Digitalfiltern Latenz, Verzögerung und "Anti-Verzögerung" Re-timing: Cut-Set- und Verzögerungsskalierung Transponierte FIR-Filter Pipelining und Multichannel Architekturen SFG Topologien毛皮fpga

Tag 2 von 3
Arbeiten im Frequenzbereich	Ziel:Besprechen von Theorie und FPGA-Implementierung der Fast-Fourier-Transformation (FFT). DFT, FFT und IFFT FFT-FPGA Architekturen Wortlängenwachstum und Genauigkeit bei FFT
Multiraten-Signalverarbeitung bei FPGAs	Ziel:Entwicklung von Polyphasenstrukturen für die effiziente Implementierung von Multiraten-Filtern. Einsatz von CIC-Filtern für Interpolation und Dezimierung. Upsampling und Interpolationsfilter Downsampling und Dezimierungsfilter Effiziente Arithmetik bei der FIR-Filter-Implementierung Integratoren und Differenzierer Filter mit halber Bandbreite, gleitender Mittelwert und Kammfilter Cascaded Integrator Comb (CIC) Filter (Hogenauer) Effiziente Arithmetik bei der IIR-Filterung
CORDIC Techniken	Ziel:Einführung in CORDIC-Algorithmen für die Berechnung verschiedener trigonometrischer Funktionen. CORDIC-Rotationsmodus und Vektormodus Berechnung der Cosinus- und Sinusfunktion Berechnung von Vektorlänge und -winkel Architektur für FPGA-Implementierung

Tag 3 von 3
Adaptive DSP-Algorithmen und Applikationen	Ziel:Vorstellung des LMS-Algorithmus für die adaptive Signalverarbeitung. Erläuterung des QR-Algorithmus als "Recursive Least Squares (RLS)" Technik und weshalb dieser Algorithmus für die FPGA-Implementierung besonders geeignet ist. Adaptive Anwendungen (Equalisation, Beamforming) LMS-Algorithmus und dessen parallele Implementierung Nicht-kanonischer LMS-Algorithmus Lineare Algebra, Lösen linearer Gleichungssysteme Der QR-Algorithmus für die adaptive Signalverarbeitung QR-Berechnungsvoraussetzungen und numerische Probleme
DSP für Kommunikationstechnik auf FPGAs	Ziel:Überblick zur Quadraturamplitudenmodulation Pulsformung. Diskussion zur Implementierung von numerisch gesteuerten Oszillatoren (NCOs). Quadraturphasenumtastung (QPSK) Sende- und Empfangsfilter (Root-Raised-Cosine) Unterabtastung und digitaler Abwärtsmischer Direkter, digitaler Aufwärtsmischer Digitale IF-Stufen (und fs/4-Systeme) Numerisch gesteuerter Oszillator (NCO) Designpartitionierung für FPGAs
Timing und Synchronisationsprobleme	Ziel:Behandlung von Symbol-Timing-, Trägerphasen- und Trägerfrequenzwiederherstellung sowie Rahmensynchronisation. Trägerwiederherstellung, Squaring und Costas-Schleifen, PLLs Phasenrotation, Abtastratenkonvertierung Symbol-Timing-Wiederherstellung Timing and Synchronisation bei Delay-Locked-Loops (DLLs)

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Datum	Ort	Sprache	Preis	Registrieren
12. Okt 2021- 14. Okt 2021	Virtuell 9:00 am - 5:00 pm Mitteleuropäische Sommerzeit	Englisch	USD 2,250

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