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FPGA數(shù)字信號處理設(shè)計 

課程概述

     本課程分為兩個專題，分別針對Altera和Xilinx的數(shù)字信號處理解決方案進行培訓(xùn)。

分別針對Altera/Xilinx FPGA的DSP 解決方案，圍繞數(shù)字信號處理原理，系統(tǒng)算法結(jié)構(gòu)及RTL仿真，Matlab及Simulink，DSP Builder/System Generator 工具箱，軟硬件協(xié)同調(diào)試等內(nèi)容展開培訓(xùn)，通過通信、多媒體等領(lǐng)域的案例對FPGA的算法實現(xiàn)進行深入分析。

課程目標

1.熟悉數(shù)字信號處理的FPGA解決方案及設(shè)計流程
    2.掌握常見算術(shù)運算的FPGA實現(xiàn)方法
    3.掌握常用數(shù)字信號處理算法的FPGA實現(xiàn)方法
    4.熟悉MATLAB基本操作方法
    5.掌握MATLAB語言及M文件語法
    6.掌握Simulink建模方法
    7.熟悉Altera/Xilinx數(shù)字信號處理IP
    8.掌握DSP Builder/System Generator設(shè)計工具設(shè)計方法
    9.掌握FPGA的Simulink建模方法
    10.掌握軟硬件協(xié)同仿真方法
    11.掌握相關(guān)設(shè)計工具的使用及協(xié)同方法
    12.了解通信、圖像、語音等領(lǐng)域的常見應(yīng)用及典型案例

培訓(xùn)內(nèi)容

1. 數(shù)字信號處理的FPGA解決方案及設(shè)計流程
   本節(jié)將介紹利用FPGA實現(xiàn)數(shù)字信號處理的優(yōu)勢，對比常規(guī)數(shù)字信號處理設(shè)計流程和基于FPGA的數(shù)字信號處理設(shè)

計流程的異同點，使學(xué)員了解Altera的數(shù)字信號處理解決方案及設(shè)計流程。

2. 常見算術(shù)運算的FPGA實現(xiàn)
   本節(jié)將介紹FPGA中數(shù)的表示方法，幫助學(xué)員理解定點數(shù)和浮點數(shù)的表示方法，掌握基本的算術(shù)運算的FPGA實現(xiàn)

3. 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)及其FPGA實現(xiàn)
   本節(jié)將重點介紹幾種常用的數(shù)字信號處理方法，并給出其硬件語言描述方法和Altera IP核實現(xiàn)方法，為使用

FPGA進行更復(fù)雜的數(shù)字信號處理打下基礎(chǔ)。

4. 常見算術(shù)運算的FPGA實現(xiàn)及仿真訓(xùn)練
   本節(jié)通過學(xué)員動手及進行實驗，掌握常見的算術(shù)運算的FPGA實現(xiàn)方法，熟悉QuartusII，Synplify，Modelsim等

常用工具的使用方法，為課程的進一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

5. 典型數(shù)字信號處理算法實現(xiàn)及仿真訓(xùn)練
   本節(jié)由學(xué)員動手完成幾個典型數(shù)字信號處理算法實驗，掌握在QuartusII中生成及例化IP的方法，掌握利用

Modelsim進行IP核仿真的方法。

6. MATLAB基礎(chǔ)
   本節(jié)為學(xué)員介紹MATLAB的基礎(chǔ)知識，使學(xué)員了解MATLAB工具的強大功能，學(xué)會MATLAB界面操作及常用操作命令

7. MATLAB語言
   本節(jié)為學(xué)員介紹較為深層的MATLAB內(nèi)容，包括腳本，函數(shù)，M語言語法，M程序調(diào)試等，使學(xué)員掌握這種高效的

工程計算語言，為進行系統(tǒng)級的算法開發(fā)打下基礎(chǔ)。

8. Simulink基礎(chǔ)
   本節(jié)為學(xué)員介紹使用Simulink來進行系統(tǒng)建模、仿真和分析的方法，并介紹Simulink 的部分軟件工具包，使學(xué)

員學(xué)會這種圖形化建模的方法，同時為學(xué)員介紹Altera為Simulink擴展的DSP Builder工具箱。

9. MATLAB基礎(chǔ)實驗
   本節(jié)由學(xué)員完成一系列有針對性的簡單實驗，使學(xué)員掌握MATLAB基本的界面環(huán)境操作方法及簡單的MATLAB操作

方法。

10. MATLAB語言基礎(chǔ)實驗
   本節(jié)以M語言為主要實驗對象，學(xué)員通過編寫M文件及M函數(shù)，實現(xiàn)特定的功能。通過練習(xí)，學(xué)員將掌握使用

MATLAB進行算法仿真的方法。

11. Simulink建模實驗