fpga的DSP
查看时间表和注册课程详细信息
这个为期三天的课程将从FPGA结构内实现的角度回顾DSP基础知识。我们将特别强调与各种DSP技术和算法的实现相关的资源和性能方面的成本。
主题包括:
- FPGA硬件和DSP应用技术的介绍
- DSP定点算法
- 信号流图技术
- fpga的HDL代码生成
- 快速傅里叶变换(FFT)实现
- FIR、IIR和CIC滤波器的设计与实现
- CORDIC算法
- LMS、QR算法等自适应算法的设计与实现
- 同步和数字通信定时恢复技术
3天中的第一天
DSP FPGA硬件介绍
摘要目的:提供DSP和FPGA的介绍。了解FPGA的一般架构,以及为什么FPGA特别适合DSP算法的实现。
- 从离散逻辑到fpga -一些历史!
- 通用DSP系统
- DSP核心和处理器回顾
- 定制和半定制asic
- 芯片系统(SOC)
- FPGA的灵活性和功能性
- fpga vs可编程dsp
线性系统DSP算法综述
摘要目的:回顾抽样定理,量化,傅立叶分析和数字滤波器设计的基本概念。
- 混叠和重建滤波器
- 采样率和字长
- z域表示法和基本分析
- FIR和IIR滤波器
- 数字滤波器设计与规范
- 过采样技术(sigma delta)
FPGA技术
摘要目的:探索不同的Xilinx FPGA系列和架构。介绍Spartan 3和Virtex-5 fpga。
- FPGA技术路线图
- 时钟速率,数据速率和采样速率
- FPGA存储器和寄存器
- 输入/输出块和需求
- 位,片和可配置逻辑块
- 可比较的MIPs性能评级
- FPGA系列和来源
FPGA元件用于DSP算法
摘要目的:了解DSP切片、时钟资源和功耗。
- 构建延迟线和移位寄存器
- 在fpga上使用RAM(内存)
- 串行到并行和并行到串行
- 信道选择的多路复用器
- 完整的蝰蛇,携带逻辑,和蝰蛇树
- 乘数:Shift和Add;罗的基础
- 高效的乘数实现
DSP算术基础
摘要目的:了解定点二进制算术。将算术运算映射到Xilinx FPGA硬件。
- 2的补不动点算法
- 基本加法器和乘法器数组
- 除法和平方根数组....没那么容易!
- 字长问题和定点算术
- 饱和和环绕
- 溢流和下流
信号流图技术
摘要目的:回顾了用信号流图表示DSP算法的方法。使用Cut Set方法来提高定时性能。实现并行和串行FIR滤波器。
- DSP/数字滤波器信号流图
- 延迟、延迟和“反延迟”!
- 重新计时:切割集和延迟缩放
- 转置FIR
- 管道和多通道架构
- fpga的SFG拓扑
3天中的第二天
频域处理
摘要目的:讨论了快速傅里叶变换的原理和FPGA实现。
- DFT, FFT和IFFT
- FFT FPGA架构
- FFT字长增长和准确性
fpga的多速率信号处理
摘要目的:开发多相结构,有效实现多速率滤波器。使用CIC滤波器进行插值和抽取。
- 上采样和插值滤波器
- 下采样和抽取滤波器
- FIR实现的高效算法
- 积分器和微分器
- 半波段,移动平均和梳状滤波器
- 级联积分器梳状滤波器(CIC)
- IIR滤波的高效算法
CORDIC技术
摘要目的:介绍CORDIC算法计算各种三角函数。
- CORDIC旋转模式和矢量模式
- 计算余弦函数和正弦函数
- 计算矢量大小和角度
- FPGA实现架构
第三天
自适应DSP算法及应用
摘要目的:介绍自适应信号处理中的LMS算法。说明QR算法作为递归最小二乘(RLS)技术,以及为什么它特别适合FPGA实现。
- 自适应应用(均衡、波束形成)
- LMS算法及其并行实现
- 非规范LMS算法
- 线性代数;解线性方程组
- 自适应信号处理的QR算法
- QR处理要求和数值问题
DSP使能通信和fpga
摘要目的:回顾正交调制和脉冲整形。讨论数控振荡器的实现。
- 四元相移键控(QPSK)
- 发送/接收滤波器-根抬高余弦
- 欠采样和数字下转换
- 直接数字上转换
- 数字中频级(和fs/4系统)
- 数控振荡器(NCO)
- fpga的设计分区
定时和同步问题
摘要目的:覆盖符号定时恢复,载波相位恢复,载波频率恢复和帧同步。
- 载波恢复,平方和科斯塔斯环,锁相环
- 相位旋转;采样率转换
- 符号定时恢复,早/晚门检测
- 延迟锁定环计时和同步