基站硬件加速器FPGA实现与验证 · 课程目录

01基站硬件加速器概述

5G基站架构 · 硬件加速需求 · FPGA角色定位

02FPGA开发环境搭建

Vivado/Quartus安装 · 仿真工具 · 版本管理

03Verilog基础回顾

模块化设计 · 组合/时序逻辑 · 状态机规范

04AXI4总线协议详解

AXI4-Stream/Lite/Full · 握手信号

05FIR滤波器FPGA实现

乘累加 · 分布式算法 · 系数量化

06FFT/IFFT加速器设计

基2/基4 · 流水线 · 定点数处理

07信道估计模块实现

LS/MMSE · 参考信号 · 乒乓操作

08MIMO检测器设计

QR分解 · SIC检测 · 并行化架构

09LDPC编解码器

校验矩阵 · 分层译码 · 吞吐率权衡

10Turbo编解码器

MAP算法 · 迭代译码 · 滑动窗

11CRC校验与速率匹配

多项式选择 · 并行CRC · 比特填充/打孔

12数字预失真(DPD)

查找表 · 自适应算法 · 反馈通路

13CFR削峰算法

峰值检测 · 脉冲抵消 · 迭代削峰

14DPD与CFR联合优化

协同工作流 · 资源复用 · 性能折中

15时频同步模块

PSS/SSS检测 · CP相关 · 频偏补偿

16OFDM调制解调

IFFT/FFT · 循环前缀 · 子载波映射

ZC序列 · 相关器 · 门限判决

18CSI反馈压缩

码本设计 · 量化编码 · 稀疏表示

模拟/数字混合 · 相位旋转 · 权值计算

20资源调度器

调度算法硬件化 · 优先级队列 · 时隙分配

软合并 · 重传控制 · 缓存管理

22功耗优化技术

时钟门控 · 电压缩放 · 数据路径优化

23时序约束与STA

IO延迟 · 多周期路径 · 异步时钟域

24仿真验证方法

UVM框架 · 定向/随机测试 · 覆盖率

25硬件协同仿真

HIL仿真 · 加速器模型 · 数据比对

26原型验证平台

FPGA原型板 · 接口适配 · 调试技巧

27性能评估指标

吞吐率 · 延迟 · 资源利用率 · 功耗

28常见设计缺陷与调试

死锁 · 数据冲突 · 时序违规

29多核与异构计算

ARM+FPGA协同 · 任务划分 · 数据搬运

30课程总结与展望

5G-Advanced · AI for PHY · 开放硬件

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