让您的设计事半功倍 FPGA厂商的参考设计工具套件(RDK)一瞥

在数字系统设计的今天,片上系统(SoC)技术的出现已经在设计领域引起深刻变革。由于ASIC开发所需昂贵的NRE(一次性费用)令许多这一领域的厂商转而选择具有更快开发速度和设计灵活性的FPGA以缩短产品研发和上市时间。为了适应产品尽快上市的要求,设计者必须合理选择各厂家提供的加速设计的工具软件,以使其产品在本领域良性发展。FPGA设计是当前数字系统设计领域中的重要方式之一。 当前电子产品体积越来越小,速度越来越快,大量的FPGA 应用到系统中,要求设计人员必须掌握各种设计工具和方法,特别是高速电路设计工具、F P G A 设计工具等。 在数字系统设计的今天,利用多种 EDA 工具进行处理,同时使用FPGA 快速设计专用系统或作为检验手段已经成为数字系统设计中不可或缺的一种方式,了解并熟悉其设计流程应成为现今电子工程师的一种必备知识。 作为对自己FPGA 产品的有效支持,RDK 在各厂商无论是研发还是市场方面都占有非常重要的一席之地。由于本文篇幅有限,下面只是罗列了业界领先的厂商的一些最新发布的设计工具。     

基于System Generator的DDS设计与实现

介绍了直接数字频率合成器(DDS)的工作原理。重点阐述采用X ilinx公司推出的快速可编程门阵列(FP-GA)开发环境System Generator系统设计工具进行DDS设计与实现的方法;同时提出FPGA硬件在回路协同仿真与验证新思想,并给出了相应的仿真波形。     

DVB-S信道处理系统中基带脉冲整形插值滤波器的FPGA设计

在简要分析卫星数字视频广播DVB-S系统发送端信道处理系统设计理论的基础上,针对其中的基带脉冲整形插值滤波器,通过其DSP软件实现方法和FPGA硬件实现方法的详细比较,最终选用FPGA硬件方法来实现内插的有限冲击响应(FIR)数字滤波器.通过MATLAB仿真为该插值滤波器建立了完整的数学模型,同时结合系统的要求及协议标准,提出了该插值滤波器的FPGA 优化设计实现方法.     

基于HLS的色彩插值算法硬件设计与实现

为了快速、高效地在FPGA平台上实现色彩插值算法并得到高质量的彩色图像,使用Xilinx高层次综合工具HLS设计并实现一种改进的色彩插值算法。该算法融合双线性插值算法和一阶微分边缘导向插值算法完成图像色彩插值,对以R分量与B分量为中心像素点的像素使用一阶微分边缘导向插值算法插值计算缺失的颜色分量,对以G分量为中心像素点的像素使用双线性插值算法插值计算缺失的颜色分量。该算法充分考虑图像边缘插值效果与FPGA硬件资源占用量,可对Bayer格式图像进行还原,恢复全彩色图像。本文使用HLS开发,与传统FPGA开发相比缩短了开发周期,提高了开发效率。在Kodak数据集上的测试结果表明,改进的色彩插值算法的彩色峰值信噪比(CPSNR)相较于常规算法高4～6dB,且减少了图像锯齿现象和边缘模糊等问题,本文算法占用FPGA资源较少,可实现实时的图像色彩插值。     

基于DSP Builder的MSK调制解调系统设计

阐述了DDS(直接频率合成)的基本理论,并对其理论实现做了详尽的理论分析。在此基础上介绍了采用DDS进行MSK(最小频移键控)数字调制的一般方法,还讨论了差分解调的一般理论,推导出了相关理论结果。最后介绍了采用美国Altera公司推出的快速FPGA开发环境DSPBuilder系统设计工具进行数字系统设计的一般方法,并采用此方法在FPGA芯片上实现了MSK数字调制解调系统。     

吉时利4200-SCS半导体特征分析系统KTEI V7.1升级版扩展了C-V、I-V和脉冲式I-V特征分析功能

美国国家仪器有限公司近日隆重发布了用于测试、控制和嵌入式系统开发的图形化系统设计平台——LabVIEW8．6。基于图形化编程固有的并行特性,LabVIEW8．6提供新工具以帮助工程师和科学家充分利用多核处理器及现场可编程门阵列（FPGA）的优势。通过最新版LabVIEW软件,工程师可利用针对多核技术优化的分析函数,缩短编译时间、可快速集成已有口核等FPGA特性,从而进一步缩短开发时间,提高复杂应用（如无限设备测试）的吞吐量。     

混合信号示波器加快FPGA调试速度

数字电路设计人员一直把示波器作为首选的调试工具.随着FPGA成为数字设计的核心,如何快速调试包含了FPGA等可编程器件的电路系统,成为设计人员面临的主要问题.但是,传统示波器技术一直没能跟上需求的发展步伐.一种新型示波器-混合信号示波器或称MSO,为基于FPGA的系统开发团队提供了最佳工具.     

低轨道卫星CDMA系统发信机的FPGA实现

该文研究了低轨道(LEO)卫星CDMA系统发信机的数字部分,介绍了其结构、算法原理及其具体实现。重点介绍了发信机数字信号处理部分在FPGA的实现,主要包括信息数据流的处理及编码、交织、成型滤波、CIC插值滤波和数字上变频等。在设计上采用了基于多相滤波结构和分布式算法(DA)的成型滤波器以及高效CIC插值滤波器,节省了系统的硬件资源,提高了系统的性能。     

基于MATLAB与FPGA的数字均衡器设计

数字均衡器在语音伪装系统中是最基本的工具之一,本文提出了一种基于MATLAB与FPGA的数字均衡器的设计方法,通过MATLAB软件对所设计的语音信号进行系统的仿真分析,获取最佳均衡系数,最后借助于FPGA硬件平台验证。     

NI LabVIEW 8.6集成多核与FPGA技术提高无线设备测试速度

美国国家仪器有限公司近日隆重发布了用于测试、控制和嵌入式系统开发的图形化系统设计平台——LabVIEW 8.6。基于图形化编程固有的并行特性,LabVIEW 8.6提供新工具以帮助工程师和科学家充分利用多核处理器及现场可编程门阵列(FPGA)的优势。通过最新版LabVIEW软件,     

Design of interpolation filter for all digital receiver—On the interpolation problem of full response modulation signals

All digital implementation of receiver is a main topic on digital communication recently. The design of interpolation filter is one of the important problems for all digital implementation of receiver. In this paper, for full response linear modulation signal, a interpolation criterion is proposed. An interpolation formula is presented on bandwidth-limited transmission signal. For example, using the raised cosine roll off function as the system pulse response, the feasibility and effectiveness on the interpolation formula are certified by theoretical and numerical analysis. The computer simulation result on 16-QAM signal is given.     

全数字接收机中插值滤波器的设计 全响应线性调制信号的插值问题

接收机的全数字化实现是近年数字通信研究的一重要课题。插值滤波器的设计问题是接收机全数字化实现的核心问题之一。本文对全响应线性调制信号,给出了一个插值准则。对带限传输的情况给出了一插值公式。以系统脉冲响应为升余弦滚降函数为例,利用理论分析和数值分析的方法验证了插值公式的可行性和有效性,并给出了16-QAM信号的计算机仿真结果。     

DESIGN OF INTERPOLATION FILTER FOR ALL DIGITAL RECEIVER-ON THE INTERPOLATION PROBLEM OF FULL RESPONSE MODULATION SIGNALS

All digital implementation of receiver is a main topic on digital communication recently. The design of interpolation filter is one of the important problems for all digital implementation of receiver. In this paper, for full response linear modulation signal, a interpolation criterion is proposed. An interpolation formula is presented on bandwidth-limited transmission signal. For example, using the raised cosine roll off function as the system pulse response, the feasibility and effectiveness on the interpolation formula are certified by theoretical and numerical analysis. The computer simulation result on 16-QAM signal is given.     

A digital signal processing approach to interpolation

In many digital signal precessing systems, e.g., vacoders, modulation systems, and digital waveform coding systems, it is necessary to alter the sampling rate of a digital signal Thus it is of considerable interest to examine the problem of interpolation of bandlimited signals from the viewpoint of digital signal processing. A frequency dmnain interpretation of the interpolation process, through which it is clear that interpolation is fundamentally a linear filtering process, is presented, An examination of the relative merits of finite duration impulse response (FIR) and infinite duration impulse response (IIR) digital filters as interpolation filters indicates that FIR filters are generally to be preferred for interpolation. It is shown that linear interpolation and classical polynomial interpolation correspond to the use of the FIR interpolation filter. The use of classical interpolation methods in signal processing applications is illustrated by a discussion of FIR interpolation filters derived from the Lagrange interpolation formula. The limitations of these filters lead us to a consideration of optimum FIR filters for interpolation that can be designed using linear programming techniques. Examples are presented to illustrate the significant improvements that are obtained using the optimum filters.     

数字信号抽取与插值不同次序的频域分析

在数字化信号的处理过程中，改变数字信号的抽样率是经常的事。本文主要从频域来分析抽取与插值的不同次序对数字信号处理的影响。首先，我们简单介绍了抽取与插值系统。然后重点介绍抽取与插值不同次序的频域分析。根据抽取与插值的不同次序，我们分两种情况对信号基带频宽的损失进行分析。通过对比两种情况对信号基带频宽造成的损失量，使我们对抽取与插值的不同次序，对数字信号处理的影响有深入的认识。     

一种改进的插值定时恢复结构

在数字同步接收系统中使用插值法提取定时信号的过程中,由于插值滤波器的频域特性是非理想的,为了减小插值器频域内的失真而引起的插值误差,提出了一种改进型的插值结构。该方法在插值之前对输入的信号进行上采样,分析表明该方法可降低插值滤波器的阶数,减少乘法器的使用,从而大大地减少了运算量,降低了系统的实现成本。     

用于数字相机的CCD颜色插值算法研究

讨论了基于Bayer颜色滤波阵列的CCD图像传感器的几种颜色插值算法。从获得图像的质量、处理时间以及获得图像的信噪比等角度讨论了几种典型的插值算法，包括邻域插值、线性插值、相关线性插值、立方卷积插值和B样条插值。通过仿真实验研究，线性插值方法和相关线性插值方法在运算速度和图像信噪比方面都具有很好的品质，是数字相机插值的最佳选择。     

数字散斑测量中亚像素位移计算方法的选择研究

本文简要介绍了亚像素数字散斑测量研究中高斯曲面插值、抛物面插值及梯度插值原理,提出了一种利用计算机图像处理软件考查数字散斑测量软件精度的方法,并利用这种方法对上述三种插值方法进行了比较分析,给出亚像素测量的测试实例。结果表明,抛物面插值法计算速度较快,精度较高,并且误差波动较小。     

Design of a computerized emission tomographic system

The design of a computerized tomographic system is considered. The algorithms for digital filtering and two-dimensional interpolation are analyzed. The disturbances introduced by the small number of projections, the finite impulse response of the filter, rounding and crude interpolation are discussed. Finally a recently developed algorithm for tissue absorption compensation is briefly summarized.     

一种通用数字中频正交扩频调制器的实现

提出了一种适应于宽带扩频通信系统的数字中频调制的实现方案,它基于正交调制、DDS、数字上变频和数字内插等技术,采用通用硬件平台,可以生成多种中频调制信号,可广泛用于数字化扩频通信电台、宽带CDMA、软件无线电、遥控遥测等通信系统中。