• Новостная рассылка

    Подпишитесь и получайте самые свежие новости.
    Подписаться на новостную рассылку
  • Цифровая обработка сигналов для ПЛИС

    Код тренинга: SLDF

    Задачи

    В этом курсе будут рассмотрены основы ЦОС с точки зрения реализации на ПЛИС. Особое внимание будет уделено оптимизации алгоритмов ЦОС по скорости, и по требуемым аппаратным ресурсам, при реализации различных методов и алгоритмов ЦОС. Рассматриваемые в ходе курса темы:

    • Обзор технологии ПЛИС и алгоритмов ЦОС
    • Арифметика с фиксированной точкой для ЦОС
    • Использование графов потоков сигналов (SFG)
    • Синтез HDL-кода для ПЛИС
    • Реализация быстрого преобразования Фурье (FFT)
    • Разработка и реализация КИХ и БИХ фильтров
    • Рассмотрение и реализация алгоритма CORDIC
    • Разработка и реализация адаптивных алгоритмов - LMS и QR
    • Методы синхронизации, восстановление синхронизации в цифровой связи

    Продолжительность курса – 3 дня

    Требования

    Требуется пройти курсы:

    1. Основы работы в MATLAB
    2. Simulink для моделирования систем и алгоритмов

    Заявка на тренинг


    Подробнее

    Состав курса

    День 1

    Введение в технологию ПЛИС для ЦОС

    Цель: Получить общие сведения о ПЛИС и ЦОС. Познакомиться с архитектурой ПЛИС, и изучить возможности применения ПЛИС для реализации алгоритмов ЦОС.

    • Из дискретной логики к ПЛИС – историческая справка
    • Обобщенная система ЦОС
    • Обзор DSP ядер и процессоров
    • Технология ASIC
    • Системы-на-кристалле (SOC)
    • Функциональность и гибкость ПЛИС
    • Сравнение ПЛИС и программируемых DSP-процессоров

    Обзор алгоритмов линейных систем ЦОС

    Цель: Обзор основных понятий: теорема Котельникова, квантование, анализ Фурье и разработка цифровых фильтров.

    • Восстанавливающие фильтры
    • Частоты дискретизации и длина слов
    • Z-преобразование и фундаментальный анализ
    • КИХ и БИХ фильтры
    • Разработка цифровых фильтров
    • Методы передискретизации (сигма-дельта)

    Технологии ПЛИС

    Цель: Изучение различных семейств XilinxFPGA и архитектур. Введение в ПЛИС Spartan 3 и Virtex-5.

    • «Дорожная карта» технологии ПЛИС
    • Тактирование, скорости передачи данных ичастоты дискретизации
    • Блоки ввода-вывода,требования
    • Биты, слайсы и конфигурируемые логические блоки
    • Сравнение быстродействия
    • Семейства ПЛИС и источники

    ПЛИС для задач ЦОС

    Цель: Понимание DSP-блоков, энергопотребления и тактирование.

    • Построение линий задержек и сдвиговых регистров
    • Использование ОЗУ ПЛИС
    • Переход от параллельных к последовательным реализациям и наоборот
    • Мультиплексоры для выбора канала
    • Сумматоры и логика переноса
    • Умножители на основе сдвига и сложения, и на основе ПЗУ-памяти
    • Эффективная реализация умножителей

    Арифметика в ЦОС

    Цель: Изучение двоичной арифметики с фиксированной точкой. Реализация арифметики на ПЛИС Xilinx.

    • Арифметика с фиксированной точкой с основанием 2
    • Сумматоры и умножители
    • Деление и извлечение квадратного корня
    • Длина слов
    • Насыщение и переполнение
    • Переполнение,переход за верхний и нижний предел

    Метод граф потоков сигналов (SFG)

    Цель: Обзор представления алгоритмов ЦОС как граф потоков сигналов. Использование метода CutSetдля улучшения производительности. Реализация параллельного и последовательного КИХ-фильтра.

    • Графы потоков сигналов цифровых фильтров и систем ЦОС
    • Длительность, задержки и «антизадержки»
    • Изменение таймингов, метод CutSet и изменение задержки
    • Транспонированный КИХ-фильтр
    • Конвейерные и многоканальные архитектуры
    • Топологии графов потоков сигналов для ПЛИС

    День 2

    Обработка в частотной области

    Цель: Рассмотреть теоретические основы и реализацию на ПЛИС быстрого преобразования Фурье.

    • БПФ, обратное БПФ, ДПФ
    • Архитектуры БПФ для ПЛИС
    • Длина слова и точность БПФ

    Многоскоростная обработка сигналов для ПЛИС

    Цель: Разработать многофазную структуру для эффективной реализации многоскоростных фильтров. Использование каскадных интегрирующих гребенчатых фильтров (CIC) для интерполяции и децимации.

    • Фильтры с интерполяцией и повышением частоты дискретизации
    • Фильтры с децимацией и понижением частоты дискретизации
    • Эффективная арифметика для реализации КИХ-фильтра
    • Интеграторы и дифференциаторы
    • Полуполосные, гребенчатые фильтры и фильтры скользящего среднего
    • Каскадные интегрирующие гребенчатые (CIC) фильтры
    • Эффективная арифметика для реализации БИХ-фильтра

    АлгоритмCORDIC

    Цель: Ознакомление с алгоритмом CORDIC для вычисления различных тригонометрических функций

    • Режим вращения и векторный режим CORDIC
    • Вычисление синуса и косинуса
    • Вычисление величины и угла вектора
    • Архитектура для реализации на ПЛИС

    День 3

    Адаптивные алгоритмы ЦОС и их применение

    Цель: Обзор алгоритма LMS для адаптивной обработки сигналов. Обсуждение QR-алгоритма как техники рекурсивных наименьших квадратов (RLS) и его реализации на ПЛИС.

    • Адаптивные приложения (выравнивание, формирование диаграммы направленности)
    • Алгоритмы LMS, и параллельная реализация
    • Неканонические алгоритмы LMS
    • Линейная алгебра; решение систем линейных уравнений
    • QR-алгоритмдля адаптивной обработки сигналов
    • Требования QR-обработкии численные проблемы

    ЦОС для систем связи и ПЛИС

    Цель: Обзор квадратурной модуляции и формирования импульсов. Обсуждение реализации численно управляемых осцилляторов.

    • Квадратурная фазовая манипуляция (QPSK)
    • Фильтры для трансмиттера и ресивера–ФПК-фильтр
    • Субдискретизация и понижение частоты дискретизации
    • Прямое цифровое преобразование повышения частоты
    • Цифровой IF блок (fs/4)
    • Численно управляемые осцилляторы (NCO)
    • Разбиение дизайна алгоритма на части для ПЛИС

    Тайминги и синхронизации

    Цель: Обсуждение восстановления синхронизации таймингов символов, восстановление несущей фазы, восстановления несущей частоты и синхронизации кадра.

    • Восстановление несущей, петля Костаса, ФАПЧ
    • Вращение фаз; преобразование частот дискретизации
    • Восстановление таймингов символов (early/lategatedetection)
    • Тайминги и синхронизация систем автоматической подстройки по задержке

    Заявка на тренинг