FPGA射频与数字信号处理系统设计

📚 共计 30 章节

射频与数字信号处理概述

射频系统基本概念 · 数字信号处理在射频中的应用 · FPGA在射频系统中的角色

射频基础系统观

FPGA开发环境搭建

Vivado/Quartus安装 · 开发板选型 · JTAG调试器配置 · 第一个LED闪烁工程

工具链入门

数字信号处理基础

采样定理 · 量化与编码 · DFT基础 · FFT原理

DSP核心变换

FPGA数字逻辑基础

Verilog/VHDL语法入门 · 组合与时序逻辑 · FSM设计 · 同步与异步

硬件描述状态机

FPGA内部资源详解

LUT · 触发器 · BRAM · DSP48 · MMCM/PLL

射频前端与ADC接口

射频前端架构 · ADC参数 · JESD204B · LVDS/CMOS

混合信号接口

数字下变频(DDC)设计

NCO · 混频器 · CIC滤波器 · FIR滤波器 · 多级抽取链

数字上变频(DUC)设计

内插滤波器 · CIC补偿 · NCO/混频器 · 多级内插 · IQ校正

CIC滤波器深入

传递函数 · 位宽增长 · 补偿滤波器 · 多级CIC · CIC+FIR级联

CIC抽取/内插

FIR滤波器设计

窗函数 · 等波纹 · DA算法 · 半带滤波器 · 多相结构

FFT处理器设计

基2 FFT · 蝶形单元 · 流水线FFT · IP核配置 · 资源优化

数字调制与解调

BPSK/QPSK · QAM · Costas环 · Gardner算法 · 匹配滤波器

自动增益控制(AGC)设计

AGC环路 · 峰值/RMS检测 · 数字增益控制 · 收敛速度 · OFDM应用

AGC动态范围

数字预失真(DPD)技术

PA非线性 · 记忆效应 · DPD原理 · LUT实现 · 自适应算法

数字变频器整体架构

零中频 · 低中频 · 超外差 · 镜像抑制 · I/Q校正

时钟与同步设计

时钟树 · 多时钟域同步 · 异步FIFO · 跨时钟域握手 · 抖动与相噪

高速串行接口设计

SerDes · GTP/GTX · PCIe · Aurora · 10G Ethernet MAC

高速接口SerDes

数字信号处理IP核使用

FIR Compiler · FFT IP · CORDIC · DDS · Multiplier IP

射频信号捕获与回放

高速ADC采集 · DDR缓存 · PCIe DMA · 数据格式 · 实时回放

数据流存储

数字滤波器组设计

信道化滤波器组 · 多相DFT · 完美重构 · 动态信道分配 · FPGA优化

滤波器组信道化

自适应滤波器设计

LMS · NLMS · RLS · 自适应均衡器 · FPGA流水线

自适应均衡

数字信号处理中的数值问题

定点数 · 浮点/定点转换 · 溢出处理 · 舍入模式 · SQNR分析

多天线系统(MIMO)基础

MIMO原理 · 空间复用/分集 · 波束成形 · 检测算法 · FPGA挑战

OFDM系统设计

OFDM原理 · 循环前缀 · 同步/信道估计 · PAPR · FPGA基带实现

软件无线电(SDR)架构

SDR概念 · GNU Radio+FPGA · USRP · OpenCPI · 动态重构

SDR软件无线电

数字信号处理调试与验证

ChipScope/ILA · MATLAB协同仿真 · HIL测试 · 信号源/频谱仪

射频与数字信号处理系统集成

射频前端控制 · 增益/衰减 · 校准 · 级联指标 · EVM/ACPR

低功耗数字信号处理设计

时钟门控 · 操作数隔离 · 多电压域 · 近似计算 · 功耗分析

低功耗优化

数字信号处理系统可靠性设计

SEU效应 · TMR · CRC校验 · 看门狗 · 热管理

可靠性容错

综合项目实战：宽带频谱监测系统

需求分析 · 系统架构 · 模块划分 · 集成调试 · 性能测试与优化

实战频谱监测