基于FPGA的NoC验证平台的构建

针对基于软件仿真片上网络NoC（Network on Chip）效率低的问题,提出基于FPGA的NoC验证平台构建方案。该平台集成可重用的流量产生器TG（Traffic Generation）,流量接收器TR（Traffic Receiver）以及NoC软件,用于对NoC原型系统进行功能验证和性能评估。实际设计一个多核NoC,并用该平台对其进行FPGA验证,结果表明该平台的验证速度比软件仿真提高16000倍以上,并能对多种不同结构、路由算法、流控策略的NoC进行功能验证和性能评估。     

可配置片上网络性能评估平台

为了弥补目前单纯采用软件或者硬件构建NoC验证平台的一些缺陷,采用软硬件结合的设计方法实现了NoC的FPGA验证与性能评估平台。利用该平台在Xilinx Virtex 6FPGA上对基于虚通道路由器的片上网络进行了验证。实验证明该验证平台功能完善,占用硬件资源少,综合时钟频率高,评估NoC系统的效率非常高。     

基于FPGA的NoC路由节点的设计

在对NoC设计技术进行研究的基础上,建立满足要求的NoC路由节点模型,该模型采用规则的2D-Mesh拓扑结构,基于虚通道技术的虫洞数据交换方式以及无死锁的确定性XY维路由算法实现.用硬件描述语言Veril-og完成各部分的功能设计,在ModeSim仿真软件下进行功能仿真,并且在基于FPGA的NoC系统上实现了路由节点的功能.     

NGB网络和标准验证与测试评估平台研究

随着下一代广播电视网(NGB)核心技术研究和标准化工作的开展,以及NGB示范工程的启动,需要相应支撑平台,针对网络、业务、管理等相关性能、功能等进行实验室仿真试验和示范网络测试评估.为此,广播电视规划院以有线网络仿真及测试平台为工作基础,配置了相关业务和网络仿真设备以及协议测试、流量测试、性能测试、用户仿真等测试仪器和仿真设备,建设了NGB网络和标准验证与测试评估平台,并基于该平台进行了NGB标准体系及测试评估技术研究,开展了网络、标准验证和测试评估.该平台对于提高广电网络的业务承载能力和竞争力具有重要意义,为国家和行业的政府决策提供了可靠的依据和技术支撑平台,为推动三网融合进行了有益尝试.     

面向机载雷达综合处理的演示验证系统设计与实现

为了支撑机载典型雷达信号处理和数据处理应用在基于国产CPU和FPGA的处理平台中的功能性能验证,在地面验证、上机验证前预先评估典型航电雷达处理应用与国产化平台的适配能力,设计并实现了一个面向机载雷达综合处理的演示验证系统。演示系统硬件平台基于国产CPU主处理器和国产FPGA协处理器,使用FPGA对信号处理、数据处理算法进行异构加速,FPGA的灵活性可支持系统中自由部署多种不同数据规模、不同类型特点的雷达信号和数据处理应用,支持应用重构。同时,开发了仿真信号生成、仿真图像显示、雷达综合处理演示应用等配套软件,所设计实现的系统可支持从生成仿真雷达接收信号到仿真目标图像显示的全过程演示验证。     

FPGA通用验证平台建立方法研究

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的设计可靠性直接影响产品的可靠性,因此必须对FPGA设计进行高效和充分的验证.对传统功能仿真验证进行了分析,从验证方法和方法学角度阐述了验证平台的发展趋势,提出并实现了一种层次化的通用验证平台,利用该平台对两个被测设计(Design Under Test,DUT)进行验证.验证结果表明,该方法建立起的验证平台具备一定的通用性,可有效提高验证覆盖率和验证效率.     

超高速数据采集及分析平台的设计与验证

设计并实现了超高速数据采集及分析平台,由FPGA数据采集激励板卡、测试分析软件和PC机构成,该系统用于JESD204C接口协议的模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的测试分析。从元器件选型、PCB设计与仿真、激励和软件测试三个方面进行平台的搭建,以保证平台能够在JESD204C协议的传输速率下稳定运行。基于该平台对一款6 GSPS双通道16位ADC和12 GSPS四通道16位DAC芯片进行动态性能测试,测试结果显示,ADC的SNR为56.3 dBFS,DAC的SFDR为65.5 dBFS,性能指标与手册值接近,表明该数据采集平台的功能与性能得到验证,可推广至JESD204C接口协议的其他芯片的测试,具备一定的通用性。     

适用于软件无线电基带芯片验证的实时原型平台

随着半导体芯片器件规模急剧增长,对芯片的功能验证以及场景验证提出了更多的挑战。而对于基带SOC芯片,挑战则更加显著。基带SOC芯片的设计验证涉及到大量算法、信号处理专用电路、软硬件协同、实时复杂场景等功能评估与验证。一般通用的芯片验证方法(基于测试用例的服务器离线验证以及FPGA原型验证)无法覆盖对基带芯片评估、验证以及测试的要求。针对基带芯片设计验证需求,本文设计并实现了一个基于软件无线电的通用实时原型平台,可满足不同频段、不同协议的基带芯片的算法评估、功能及场景测试需求。本文基于该通用实时原型平台,成功的对一款GPS/BD导航基带芯片进行了实时原型验证,解决了原有离线仿真不能满足的实时场景验证需求,使得基带芯片的验证环境更加贴近真实环境,从而极大的提高了芯片的成功率。     

一种改进的Canny算法及其仿真验证

为了提升Canny边缘检测的效果,并使之适用于FPGA平台,提出一种改进的Canny算法,并用C语言实现了该算法;将改进的Canny算法定点化处理并使用Verilog HDL语言进行描述,采用一种Matlab与Modelsim联合的仿真方法,进行了FPGA仿真实验,以对改进算法在FPGA上的性能进行评估。实验结果表明改进的算法检得边缘清晰且更细,所采用仿真方法是基于Modelsim平台使用Verilog HDL语言进行的,是一种验证FPGA上图像算法性能的新方法。     

基于NoC架构的软件无线电验证平台设计

软件无线电技术可以满足新一代无线通信系统对可扩展性、可重配置性以及可升级性的要求,并且能够解决各种通信体制之间的兼容性等问题,因而被认为是未来移动通信的关键技术之一。本文设计了一个基于NoC架构的软件无线电验证平台。该平台的硬件部分是一个16节点的4×42-D mesh NoC多核结构,NoC底层采用虫洞交换、确定路由、输出缓存队列（Virtual Output Queue,VOQ）机制,以及全新设计的网络接口（Network Interface,NI）完成硬件底层和处理器核之间的数据交互。通过改变运行在处理器核上的软件代码可以实现各种无线电收发系统的功能。根据正交频分复用（OFDM）基带收发系统在该验证平台上的验证与实现,证明本设计是一个高效、可靠、灵活的软件无线电验证平台。