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针对 FPGA 的 DSP 启蒙研讨会
 
研讨会简介  
课程目标：
讲授实现 DSP 算法的理论、算法、设计技巧和实践，以及采用 FPGA 技术的数字通信架构。

授课方式：
利用针对 FPGA 的 DSP 的应用指南集中授课2天。 讲稿中会涉及重点内容，而问题延伸和技术详情则会在课件中提供，供大家稍后自学之用。 每次讲座之后，都有动手操作 Xilinx FPGA 硬件和软件的实验。
授课比例为 40% 的讲座、20% 的演示、40% 的动手操作 FPGA 硬件和软件的实验。

课程对象：
对使用 Xilinx 器件进行教学、研究和开发感兴趣的大学老师均可参加。 那些对了解相关设计策略以及在 FPGA 上实现算法和应用的理论感兴趣的模拟、RF、数字、DSP 或 FPGA/ASIC 工程师会发现本课程对他们也很有益。 对 DSP 的基础知识（采样、量化、频域、数字滤波）有一定了解会有好处，但不要求一定具备。

课件、硬件和软件：
所有的参加人员都会收到印刷版和电子版“针对 FPGA 的 DSP”课件。 这些资料是对外公开的，参加人员可以适当参照原始资料重新使用。 如果直接参与 DSP 和/或 FPGA 设计教学工作的大学教师及教授参加此次课程学习，他们可以获得 Xilinx 大学计划（XUP）捐赠的硬件和软件。

学习目标：
  • 了解当前的和相关的针对 FPGA 的 DSP 应用
  • 何时使用 FPGA 或 DSP 处理器 - 或两者同时使用！
  • 算法问题 - 如何有效地实现乘法和加法！
  • （有时很严重！） 舍入和截断的影响对比
  • 处理上溢和下溢情况
  • 高级算法 - 何时需要进行平方根、除法等运算？
  • 将采样字长最小化的设计技巧
  • 有效的 FIR（有限脉冲响应）滤波器设计和实现
  • 在针对 FPGA 的 DSP 应用中使用 IIR（无限脉冲响应）滤波器
  • 重定时、流水线和多通道滤波器的重要性能
  • CIC（级联集成梳）之类的特殊滤波器的成本和关联性
  • 自适应滤波算法的要求和实现
  • 实现IF调制和解调的技巧
  • 实现数字控制振荡器（NCO）的原因和方法
  • 同步和数字通信时序恢复的技巧
  • 直接数字下变频器（DDC）的系统架构和实现
  • 实现 QAM（正交调幅器）收发器所需的 DSP/FPGA 元件
  • 实现针对 3G 应用的多通道滤波器的有效方法
  • 实现正交频分多路复用（OFDM）的设计策略
  • 利用 QR 算法实现自适应均衡和赋形
  • 实现针对 802.16 的 FPGA 物理层
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    大纲  

    针对 FPGA 的 DSP 技术和应用回顾
    • 针对 FPGA 应用的 DSP
    • 字长问题 - Xilinx FPGA 上的 DSP 只有 16 位！
    • 设计采样频率大于 100MHz 的应用
    • FPGA 应用实例：3G、802.16、cdma2000
    • FPGA、DSP 处理器、ASIC - 使用何种工具 - 何时何地
    • 线性代数 - 矩阵、矢量
    • 计算矩阵求逆和 DSP 要求

    FPGA 技术
    • Xilinx 针对 FPGA 的 DSP 技术路线图
    • 时钟速率、数据速率和采样速率
    • 位、Slice、可配置逻辑块和乘法器
    • MIP 和 MAC 的额定性能
    • FPGA 系列和源
    • 案例研究 - Virtex 4 和 DSP48 slice
    • 从算法到实现的 HDL 设计回顾

    针对 FPGA 的 DSP 设计工具
    • 与 Matlab 和 Simulink 合作
    • Xilinx System Generator
    • 高级设计流程 – 从算法到 Simulink 到 FPGA
    • 硬件在环路

    算法原理
    • 2的补充定点算法
    • 加法器和乘法器，并介绍乘法和平方根运算
    • 字长问题和定点算法
    • 上溢/下溢和截断/舍入问题
    • DSP 的复数算术（实数和虚数）要求
    • 算术近似算法和 CORDIC 的作用

    FPGA 的数字滤波
    • 对称/线性相位滤波器 - Xilinx 效率和优化
    • 上采样/内插和下采样/抽取
    • 字长、采样速率和滤波器长度折中
    • 重定时技巧
    • 移项的割集延迟和收缩 FIR 滤波器
    • 半频、移动平均、梳妆滤波器和 CIC 滤波器
    • 多通道滤波器实现
    • 多相位滤波器实现

    FPGA 的自适应滤波
    • 数字反馈引起的问题和处理方法
    • LMS（最小均方）算法
    • LMS 实现和应用
    • RLS（递归最小平方）算法
    • RLS 实现 - QR 算法 - 传统的线性代数
    • 数字完整性和稳定性问题

    QAM（正交调幅）系统
    • DSP IF无线电架构（软件无线电）
    • 数字控制振荡器（NCO）的设计
    • 传输和接收匹配数字滤波器的设计
    • 载波时序恢复和符号同步技巧
    • 格局、相位旋转和测试
    • 扩频策略和要求

    FPGA 系统级 DSP 应用
    • 3G、fs = 80MHz、4 x 5MHz 过采样多通道滤波器
    • 蓝牙兼容直接数字下变频器（DDC）设计
    • 针对有线应用的、基于自适应 LMS 的均衡
    • 无线数字赋形的自适应 QR 算法
    • 设计用于通用 QAM 发射器的 NCO、FIR 滤波器

     

    大学教师可以通过发送电子邮件到 xup@xilinx.com 来索取研讨会资料
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