基于FPGA的差错控制编码的设计与实现【开题报告】
FPGA实现差错控制编码技术
摘要本文首先介绍了电子设计自动化(EDA)技术的主要特征、现状和前景,并就课题的研究方向做了有关论述;进一步研究了EDA技术的发展对电路设计方法的影响,深入探讨了用VHDL语言和复杂系统可编程逻辑器件(CPLD)开发的基本方法,作为应用对象,进一步研制、开发了循环冗余差错校验编码(CRC)、RS(255,239)编码和MD5编码。
通过对前两种编码各个模块的设计,完整阐述了对前两种编码软件部分的设计;又通过硬件的测试,完善,修改,最终完成了各自独立的编码程序。
基于VHDL语言,利用FPGA器件开发的差错控制编码系统,采用了自顶向下的设计方法,系统的顶层设计和底层设计采用原理图输入描述和VHDL语言进行设计,选用当前应用最广泛的EDA软件QUARTUS II作为开发平台,所有程序全部通过了该平台的编译和功能仿真测试,得出了实际的仿真波形,最后,对设计调试过程中出现的问题进行了分析、研究、解决。
我还对上述这些各种编码的异同点进行了总结,对MD5编码进行了算法分析,从而对这些编码进行研究。
关键词:循环冗余差错校验编码 FPGA QUARTUS II VHDL语言 RS编码 MD5AbstractThis text first introduction electronics design automation(EDA) technique of main characteristic, present condition and foreground, and topic of research the direction did relevant discuss;Further research EDA technique of development to electric circuit design method of influence, thorough study use VHDL language and complications system programmable logic spare part(CPLD) development of basic method, Be application object, further develop, development circulation redundancy mistake the school check code(CRC), RS(255,239) code and MD5 code.Pass to two kinds of ex- code each mold piece of one by one introduction, integrity elaborate to two kinds of ex- code software part of design;The test passed hardware again, perfect, modification, end completion independence of respectively codeprocedure.According to the VHDL language, application FPGA spare part development of mistake control code system, adoption from crest get down of design method, the crest of the system layer design and first floor design adoption principle diagram importation description and the VHDL language carry on design, choose to use current application most extensive of EDA software QUARTUS II Be development terrace, all all of the procedures passed that edit and translate of terrace and function to imitate true test, give actual of imitate true wave form, end, to design adjust to try to appear in the process of the problem carried on analysis, research, solve.I return various to these code of different and similar point carried on summary, to MD5 code carried on calculate way analysis, thus to these code carry on research.Keywords:Cyclic Redundancy Check Field Programmable Gate Array QUARTUS II VHDL language RS code Message-Digest Algorithm 5目录目录 (III)第一章引言 (1)1.1 EDA技术综述 (1)1.2 本课题的主要研究方向及意义 (3)第二章应用EDA技术实现差错控制编码技术 (4)2.1 差错控制编码技术介绍 (4)2.2 差错控制编码的总体方案设计 (4)2.3 循环冗余差错控制校验码的设计 (5)2.3.1 CRC循环校验码 (5)2.3.2 CRC校验码的算法分析 (6)2.3.3 CRC编码规则 (6)2.3.4 CRC编码的举例 (6)2.3.5 CRC码编码原理 (7)2.3.6 CRC码编码系统底部模块设计如图3所示 (8)2.3.7 CRC码编码波形仿真图为图4所示 (9)2.3.8 CRC码校验原理图为图7所示 (10)2.3.9 CRC校验码的系统底部模块设计如图8所示 (11)2.3.10 CRC校验码波形仿真图如图9所示 (12)2.3.11 CRC校验码检错测试结果波形图为图12所示 (13)2.3.12 六个生成多项式及应用范围 (14)2.4 RS(255,239)码编码器的算法分析 (15)2.4.1 RS码的编码 (15)2.4.2 RS(255,239)编码电路的的结构 (16)2.5 MD5码的算法分析 (18)2.5.1 MD5的引言 (18)2.5.2 MD5的原理 (19)2.5.3 MD5算法的安全性考虑 (20)2.5.4 MD5的应用 (20)2.6 CRC码、RS码和MD5码的异同点 (20)2.6.1 CRC码、RS码和MD5码的算法差异 (20)2.6.2 CRC码、RS码和MD5码的应用领域差异 (21)2.6.3 CRC码、RS码和MD5码的相同点 (21)2.7 差错控制编码技术编码涉及的实验台的软件设计 (21)第三章差错控制编码技术的开发体会 (24)3.1 算法的重要 (24)3.2 硬件对软件的制约影响 (24)3.3 调试的重要性 (24)第四章结束语 (25)参考文献 (26)致谢 ...................................... 错误!未定义书签。
基于FPGA的模糊PID控制器设计的开题报告
基于FPGA的模糊PID控制器设计的开题报告一、选题背景目前,PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器被广泛应用于各个领域中的控制问题中,其简单明晰的结构以及易于调整参数的优秀表现为其在实际应用中受到广泛关注,但在某些复杂的系统中,如水、电、气控制系统中,传统PID控制器可能无法满足控制需求。
因此,模糊PID控制器应运而生。
采用模糊控制理论的PID控制器对于复杂系统的控制较传统PID控制器更加适用,能够提供更加优越的性能和更加灵活的适应性。
而FPGA(Field Programmable Gate Array)可以通过编程重新实现逻辑门电路,具有高速、低功耗以及可编程的优势,因此,基于FPGA的模糊PID控制器设计具有重要意义。
二、选题意义本设计旨在探究基于FPGA的模糊PID控制器的实现方法,具体如下:1. 探究模糊控制理论,了解模糊控制器在控制系统中的应用与优点。
2. 研究PID控制器的工作原理以及传统PID控制器的优缺点。
3. 实现模糊PID控制器的控制算法。
4. 设计基于FPGA的模糊PID控制器系统,并在实验中验证其性能和适用性。
通过此项研究,可以向实现更加高效、快速和灵活的控制系统迈进,同时在控制系统的设计与应用中提供理论支持和实践指导。
三、研究内容和步骤本项目的主要研究内容和步骤如下:1. 搜集相关的模糊控制理论与PID控制器的相关文献,掌握模糊控制原理和PID控制理论的基础知识。
2. 分析常见控制场景,比如电机控制系统场景,根据需要对PID控制器进行改进。
3. 设计基于FPGA的模糊PID控制器,并编写控制算法,完成整个控制器的逻辑设计。
4. 模拟和验证该模糊PID控制器算法的可行性和准确性。
5. 将设计的基于FPGA的模糊PID控制器应用到实际的控制系统场景中,进行性能测试。
四、预期成果本研究的预期成果包括:1. 实现了基于FPGA的模糊PID控制器,并完成控制算法的逻辑设计。
基于fpga 开题报告
基于fpga 开题报告基于FPGA 开题报告一、引言随着科技的不断进步和发展,FPGA(Field-Programmable Gate Array)作为一种可编程逻辑器件,正在被广泛应用于各个领域。
FPGA具有高度的灵活性和可重构性,使得它成为了许多应用中的理想选择。
本文将从FPGA的基本原理、应用领域和未来发展等方面进行探讨。
二、FPGA的基本原理FPGA是一种可编程逻辑器件,它由大量的逻辑单元和可编程的连线资源组成。
这些逻辑单元可以根据设计者的需求进行编程和配置,从而实现各种不同的功能。
与ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)相比,FPGA具有更高的灵活性和可重构性,因为它可以在设计完成后进行重新编程,而无需重新制造硬件。
三、FPGA的应用领域1. 通信领域:FPGA可以用于实现各种通信协议和算法,如网络路由、调制解调器和无线通信等。
其可编程性使得它能够适应不同的通信标准和需求,同时具备较高的性能和可靠性。
2. 图像处理领域:FPGA在图像处理中有着广泛的应用。
由于其并行处理的能力和高速计算的特点,FPGA可以实现实时图像处理和图像识别等功能。
在医学影像、监控系统和机器视觉等领域,FPGA的应用正发挥着越来越重要的作用。
3. 数字信号处理领域:FPGA可以用于实现各种数字信号处理算法,如滤波、变换和编码等。
其高速计算和可编程性使得它成为了数字信号处理的理想平台。
在音频处理、雷达信号处理和视频编码等方面,FPGA的应用正在不断拓展。
四、FPGA的未来发展1. 高性能计算:随着FPGA计算资源的不断增加和架构的不断改进,FPGA在高性能计算领域的应用将会越来越广泛。
相比传统的CPU和GPU,FPGA具有更高的并行计算能力和更低的功耗,可以实现更高效的计算。
2. 人工智能:FPGA在人工智能领域的应用也备受关注。
由于人工智能算法的特殊性,FPGA的可编程性使得它能够更好地适应这些算法的需求。
基于FPGA的高速突发模式误码测试系统的设计与实现的开题报告
基于FPGA的高速突发模式误码测试系统的设计与实现的开题报告一、选题背景与意义随着各种信息技术的迅猛发展,高速通信系统已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分。
而在这些高速通信系统中,比如数据通信、传感器网络等等,突发模式误码测试是一个重要的课题。
因为在实际的应用场景中,会出现瞬间的电磁噪声、信号干扰等情况,从而使得高速通信系统的信号质量出现异常,比如出现误码等。
因此,突发模式误码测试对于保证高速通信系统的可靠性至关重要。
现有的突发模式误码测试系统多采用软件实现,在测试速度和实时性上存在优化空间,并且软件实现需要CPU的干预,更容易受到CPU性能的限制。
因此,本课题尝试基于FPGA(Field Programmable Gate Array)器件,设计一种高速突发模式误码测试系统,能够提高测试速度和实时性。
二、研究内容与目标本课题的研究目标是设计并实现一种基于FPGA的高速突发模式误码测试系统。
具体的研究内容包括以下几个方面:(1)调研突发模式误码测试系统的基本原理和现有的测试方法;(2)研究FPGA技术的应用和原理,以及如何在FPGA上实现高速突发模式误码测试;(3)设计突发模式误码测试系统的硬件电路,包括信号输入输出、FPGA芯片放置、时序控制、误码检测等电路设计;(4)编写突发模式误码测试系统的软件程序,实现误码测试的参数设置、误码检测与数据存储等功能。
三、研究方法与技术路线本课题的研究方法主要是理论分析和实验研究相结合。
具体的技术路线如下:(1)首先,调研突发模式误码测试系统的基本原理和现有的测试方法,为后续的研究提供理论依据;(2)然后,研究FPGA技术的应用和原理,掌握如何在FPGA上实现高速突发模式误码测试;(3)接着,设计突发模式误码测试系统的硬件电路,包括信号输入输出、FPGA芯片放置、时序控制、误码检测等电路设计;(4)编写突发模式误码测试系统的软件程序,实现误码测试的参数设置、误码检测与数据存储等功能;(5)最后,根据实验数据进行误码测试结果的分析和实验优化,完善突发模式误码测试系统。
RS编译码的FPGA实现的开题报告
RS编译码的FPGA实现的开题报告1.项目背景RS编码是一种前向纠错码,主要用于数据存储和数据传输等方面。
RS编码可以纠正一定数量的错误码,并且其纠错能力随着码长的增加而增强,在实际应用中得到了广泛的应用。
本项目旨在利用FPGA实现RS编译码器和解码器,为后续数据传输和存储应用提供纠错功能,并同时掌握FPGA开发技巧。
2.项目内容本项目将分为编码器和解码器两部分,具体内容如下:2.1. 编码器设计(1)通过参照RS编码理论,设计RS编码器的逻辑电路结构。
(2)使用HDL(Hardware Description Language)语言编写编码器的Verilog HDL代码。
(3)利用FPGA实验板对所编写的Verilog HDL代码进行仿真及调试。
2.2. 解码器设计(1)根据所设计的编码器,设计RS解码器的逻辑电路结构。
(2)使用HDL语言编写解码器的Verilog HDL代码。
(3)利用FPGA实验板对解码器的Verilog HDL代码进行仿真及调试。
3.项目计划3.1. 第一阶段:学习和调研通过学习和调研,了解RS编码的原理和FPGA开发技巧。
同时,选择FPGA板卡和开发工具,为后续的项目开发做好准备。
时间节点:2周3.2. 第二阶段:编码器设计与实现根据所学理论,设计编码器的逻辑电路,并使用HDL语言编写Verilog HDL代码。
在FPGA板卡上进行仿真及调试,测试编码器的正确性和稳定性。
时间节点:3周3.3. 第三阶段:解码器设计与实现根据所设计的编码器,设计解码器的逻辑电路,并使用HDL语言编写Verilog HDL代码。
在FPGA板卡上进行仿真及调试,测试解码器的正确性和稳定性。
时间节点:3周3.4. 第四阶段:综合测试与总结对编码器和解码器进行综合测试,测试其在实际的数据传输和存储中的纠错效果。
并进行总结,总结项目的优点和不足之处,并提出改进建议。
时间节点:2周4.预期目标通过此项目的实践,将深入掌握FPGA开发技巧和RS编码的实现原理,将RS编码器和解码器成功地实现在FPGA板卡上,并为以后的数据传输和存储等应用提供纠错功能。
基于某FPGA误码检测器的设计与实现
基于FPGA误码检测器的设计与实现欧亚学院本科毕业论文(设计)开题报告题目基于FPGA误码检测器的设计与实现学生:*****学生学号:12610602150807指导教师:导师职称:所在分院:信息工程学院专业:通信工程班级:统本通信1201班提交日期:2015年12月21日备注:“指导教师意见”和“教研室意见”请在“□”打“√”表示。
摘要随着通信测试技术的发展,对测试仪器也提出了更高的要求。
要求测试仪器软件化、智能化。
而且由于通信技术的迅速发展,通信测试仪器的价格比较昂贵,所以要求仪器开发商要考虑到测试仪器的功能问题及仪器的成本问题。
另外,小型化和便携化的思想是通信测试仪器的两个重要发展趋势和方向。
鉴于网络通信监测具有移动性,要对同一通信网络不同测试点进行监测,对于测试点的物理距离比较远的通信网络,要求通信网络测试设备向小型化,便携化的两个方向发展。
手持式网络测试设备主要以现场施工以及运行维护使用为目的,不要求其测试功能的完善,但侧重于实用性和方便性。
误码测试仪主要基于FPGA技术,并且以方便,实用,经济三个方面为主要特点进行设计开发的。
它的核心器件是现场可编程逻辑阵列(FPGA),便于移植或者升级。
FPGA是目前应用比较广泛的可编程门阵列,如今很多数字通信系统都是用FPGA作为系统的核心控制器件,不仅使系统的集成度大大提高而且降低了硬件设计的复杂程度。
所以,采用FPGA作为智能误码仪的核心控制器件是比较合适的选择。
本论文在分析了误码仪工作原理的基础上,釆用FPGA等构建硬件平台,完成误码仪的功能。
用FPGA实现伪随机序列的收发和误码统计,然后通过数码管显示检测结果。
关键词:误码检测仪FPGA 伪随机码同步AbstractWith the rapid development of communication technology test, also put forward higher requirements for the test instrument. Requirement of intelligent instrument software. And because of the rapid development of communication technology, communication test instruments are expensive, the cost function and instrument so instrument developers to consider to test instruments. In addition, miniaturization and portability of the thought is the two important development trend and direction of communication testing instrument. In view of the network traffic monitoring with mobility, to monitor the same communication networks of different test points, for the physical distance between the test point is far from the communication network, communication network testing equipment to the miniaturization,portable two direction. The portable network test equipment to the main maintenance on-site construction and operation for the purpose, does not require the test function perfect, but focuses on the practicality and convenience. Intelligent error tester is mainly based on FPGA technology, and with convenient, practical, the three aspects of economy as the main characteristics of the design and development of the. It is the core component of field programmable logic array (FPGA), easy to transplant or upgrade. FPGA is widely used programmable gate array, now a lot of digital communication system is using FPGA as the core of the system control device,not only the system integration degree greatly improve and reduce the complexity of the hardware design. So, using FPGA as the core control device of intelligent error tester is a suitable choice.In this paper, based on the analysis of the principle of the error code, using FPGA,processor and other hardware platform to complete the function of the error tester. FPGA implementation of the pseudo random sequence of transceiver and error statistics,and then through the digital tube display detection results.Key Words : Error detecting instrument FPGA Pseudo random code Synchronization目录摘要 (I)Abstract .......................................................................................................................... I I 1.绪论 ........................................................................................................................- 1 -1.1研究目的及意义 .........................................................................................- 1 -1.2国外研究现状 .............................................................................................- 1 -1.3本课题主要要求容 .....................................................................................- 2 -2.系统的总体方案设计 ............................................................................................- 4 -2.1 EDA与VHDL介绍 .......................................................................................- 4 -2.1.1 FPGA发展历程.................................................................................- 4 -2.1.2 VHDL语言介绍.................................................................................- 6 -2.2总体方案设计, .........................................................................................- 7 -2.2误码率测试基本原理 .................................................................................- 7 -2.3伪随机序列的原理及特点 .........................................................................- 8 -2.4硬件电路设计方案选择 .......................................................................... - 10 -3.功能设计 ............................................................................................................. - 11 -3.1基本功能设计 .......................................................................................... - 11 -3.1.1伪随机码型发生单元设计 ........................................................... - 12 -3.1.2误码插入单元 ............................................................................... - 12 -3.1.3误码检测单元设计 ....................................................................... - 13 -3.1.4同步模块 ....................................................................................... - 14 -3.1.5显示模块 ....................................................................................... - 15 -3.1.6模拟信道模块 ............................................................................... - 18 -3.2 顶层电路的设计 ..................................................................................... - 19 -4.功能的仿真和验证 ..............................................................................................- 20 -4.1仿真验证 ...................................................................................................- 20 -4.1.1伪随机码型发生单元设计 ....................................................................- 20 -4.1.2误码插入单元和模拟信道模块 ............................................................- 20 -4.1.3误码检测单元设计 ................................................................................- 20 -4.1.4同步模块 ............................................................................................... - 21 -4.1.5显示模块 ............................................................................................... - 21 -4.2整体仿真图 .............................................................................................. - 21 -4.3FPGA验证.................................................................................................. - 21 -5.结论 ..................................................................................................................... - 23 -参考文献................................................................................................................. - 24 -致谢..........................................................................................................................- 25 -1.绪论1.1研究目的及意义在当今的信息时代,通信在我们生活中必不可少。
基于FPGA的通用存储器控制器的系统设计与实现的开题报告
基于FPGA的通用存储器控制器的系统设计与实现的开题报告一、选题背景及意义FPGA(Field Programmable Gate Array)是一种硬件可编程芯片,它可以通过开发工具对其逻辑、配置、功能等进行编程,实现不同的应用。
随着硬件设计的复杂度和算法的不断变化,FPGA已经广泛应用于许多领域,如数字信号处理、图像处理和通信等领域。
在这些应用中,存储是一个核心问题,因此需要一个强大的存储器控制器来实现数据的读写和管理。
本文将基于FPGA实现一个通用存储器控制器,该控制器可以对各种存储器进行控制,如RAM、Flash、EEPROM等。
通过实现该控制器,可以为FPGA的应用提供更加强大的存储管理能力,提高系统的性能和可靠性。
二、选题内容及研究思路该项目的主要内容是设计和实现一个基于FPGA的通用存储器控制器,支持多种存储器类型。
该控制器需要具备以下特点:1. 支持多种存储器类型:RAM、Flash、EEPROM等;2. 具有强大的存储器管理能力,包括读写操作、地址解码和数据缓存等;3. 具备接口和协议的灵活性,可以适应不同的应用场景,如数据存储、图像处理等;4. 具有高效的存储器读写速度和性能,满足实时性和低延迟的需求。
在实现通用存储器控制器的过程中,需要通过以下步骤来完成:1. 确定控制器的基本功能和性能要求;2. 设计控制器的硬件电路,包括存储器管理模块、地址解码模块、数据缓存模块等;3. 编写控制器的软件代码,实现控制器的接口和协议;4. 对控制器进行验证和测试,验证控制器的性能和稳定性。
三、研究目标和预期成果该项目的研究目标是实现一个高效、灵活和可靠的基于FPGA的通用存储器控制器。
预期的成果包括:1. 设计和实现一个通用存储器控制器的硬件电路和软件代码;2. 验证和测试控制器的性能和稳定性,包括存储器读写速度、响应时间、数据准确性等指标;3. 发表相关论文和技术报告,推广和应用控制器的技术成果。
LDPC码译码算法的FPGA设计与实现的开题报告
LDPC码译码算法的FPGA设计与实现的开题报告一、选题背景Low Density Parity Check (LDPC)码是一种近几年来被广泛研究的纠错码之一。
相对于其它纠错码,LDPC码在码长较长时有更好的性能表现,特别是在通信信道误差较大的情况下。
随着信息通信技术的发展,人们对高码率、低误码率的通信系统的需求也越来越高,LDPC码得到了广泛应用。
LDPC码的译码算法主要有Min-Sum和Sum-Product两种方法,其中Sum-Product算法的性能略优于Min-Sum算法,并且具有更好的可扩展性,因此在实际应用中更为常用。
本课题旨在设计和实现一种基于FPGA的LDPC码Sum-Product译码算法,旨在探究如何通过FPGA的并行计算能力提升LDPC码译码的性能和效率。
二、课题研究内容本课题的研究内容主要包括以下方面:1. LDPC码的Sum-Product译码算法原理研究,包括消息传递流程、节点度量更新以及译码迭代等方面的内容。
2. FPGA硬件设计,包括LDPC码的译码器结构设计、硬件资源利用方案、数据通路设计和控制信号等方面的内容。
3. FPGA编程实现,采用HDL语言进行模块级设计、功能仿真和综合实现。
4. 系统实现和性能测试,通过对已有的数据集进行测试验证系统的性能和可靠性。
三、预期目标1. 实现一种基于FPGA的LDPC码Sum-Product译码算法,探究FPGA并行计算能力对LDPC码译码性能和效率的提升效果。
2. 改进现有的译码算法,提高算法的纠错性能和译码速度。
3. 提出一种全新的硬件结构设计,实现LDPC码的高效译码。
4. 验证设计方案的正确性和可行性,并比较各种算法的性能表现,为今后的LDPC码译码算法设计提供参考。
四、研究方法1. 材料调研方法:通过查阅文献资料,调研现有的LDPC码译码算法和FPGA实现方法,为系统设计提供参考。
2. 硬件设计方法:采用现代集成电路设计的方法,进行LDPC码译码算法的硬件结构设计和数据通路设计,优化硬件资源利用和提高系统的性能。
差错控制编码系统开题报告
差错控制编码系统开题报告差错控制编码系统开题报告一、研究背景在现代信息通信领域,数据传输的可靠性是至关重要的。
然而,由于信道噪声、传输介质故障或其他干扰因素的存在,数据在传输过程中可能会出现错误。
为了确保数据的准确性和完整性,差错控制编码系统应运而生。
二、研究目的本次研究的目的是探讨差错控制编码系统的原理、应用和优化方法,以提高数据传输的可靠性和效率。
三、差错控制编码系统的原理差错控制编码系统通过在数据传输过程中添加冗余信息来检测和纠正错误。
其中,最常用的编码技术包括奇偶校验码、循环冗余校验码(CRC)、海明码等。
这些编码技术通过在发送端对数据进行编码,并在接收端对接收到的数据进行解码,从而实现错误检测和纠正的功能。
四、差错控制编码系统的应用差错控制编码系统广泛应用于各个领域,如通信、计算机存储、数字音视频传输等。
在通信领域,差错控制编码系统可以有效地提高数据传输的可靠性,减少传输错误率。
在计算机存储领域,差错控制编码系统可以保护数据免受存储介质的损坏或故障的影响。
在数字音视频传输领域,差错控制编码系统可以提供更好的音视频质量和流畅度。
五、差错控制编码系统的优化方法为了进一步提高差错控制编码系统的性能,研究者们提出了许多优化方法。
其中,一种常见的方法是使用交织技术。
交织技术可以将数据分散存储在不同的位置,从而减少传输中连续错误的发生。
另外,编码系统的选择也是优化的关键。
根据不同的应用场景和需求,选择合适的编码技术可以提高系统的效率和性能。
六、研究计划本次研究将分为以下几个阶段进行:1. 阅读相关文献,了解差错控制编码系统的基本原理和应用领域。
2. 实现并测试常用的差错控制编码技术,如奇偶校验码、CRC码等。
3. 分析不同编码技术的性能和适用范围,并进行比较评估。
4. 探索差错控制编码系统的优化方法,如交织技术的应用等。
5. 验证优化方法的有效性,并对系统性能进行测试和评估。
6. 撰写研究报告,总结研究成果并提出未来的研究方向。
LDPC码译码研究与FPGA实现的开题报告
LDPC码译码研究与FPGA实现的开题报告1. 研究背景与意义LDPC码(Low Density Parity Check Code)是一种近年来快速发展的研究领域,它具有良好的纠错性能和高效的码率,被广泛应用于通信领域和存储领域。
LDPC码主要是利用矩阵的稀疏性和纠错码的原理,通过检测并纠正二进制数据中的错误位来提高数据传输的可靠性。
LDPC码的研究和实现主要分为两个方面,一是码的构造和设计,包括码的分组方式、矩阵结构、算法设计等,另一个方面是码的译码技术,包括迭代译码算法、硬判决译码算法、软判决译码算法等。
其中,译码算法是LDPC码的核心技术,直接影响到码的译码性能和实现难度。
基于FPGA的LDPC码译码实现具有高速、低功耗、灵活性强和可重构性等优势。
本文将侧重于LDPC码译码算法的研究和FPGA实现,探讨如何有效地提高LDPC码的译码性能和硬件实现效率。
2. 研究内容和方法本文的研究内容主要包括LDPC码的译码算法研究和基于FPGA的实现。
具体而言,以下几个方面将是我们的主要研究内容:(1)LDPC码的基本原理和构造方式:介绍LDPC码的基本原理和构造方法,包括码的分组方式、矩阵结构等。
(2)LDPC码的译码算法研究:研究LDPC码的迭代译码算法、硬判决译码算法、软判决译码算法等,并探讨这些算法的优缺点和适用性,并在多种码率、码长等条件下进行算法性能对比和分析。
(3)FPGA实现的设计与优化:利用Verilog HDL语言设计LDPC码译码器的FPGA硬件电路,并针对译码算法的速度、面积和功耗等性能指标进行优化设计,最终实现高效的硬件加速器。
3. 预期研究成果本文将主要实现LDPC码译码算法的研究和FPGA实现,预期达到以下研究成果:(1)设计并仿真LDPC码的迭代译码算法、硬判决译码算法、软判决译码算法的性能,并对算法进行分析和比较。
(2)实现基于FPGA的LDPC码译码器硬件电路,达到较高的性能表现和硬件资源利用效率。
XC3064型FPGA的设计与实现的开题报告
XC3064型FPGA的设计与实现的开题报告题目:XC3064型FPGA的设计与实现一、选题背景FPGA是可编程逻辑器件,是实现数字设计的重要工具。
对于自行设计新型的数字系统,FPGA可为工程师提供更多的选择和灵活性。
XC3064型FPGA因其高性能、低功耗等优点,被广泛应用于数字系统设计中。
因此,本课题选定XC3064型FPGA作为设计对象,研究其设计方法及实现方案,旨在进一步提高FPGA设计与实现水平。
二、研究目的本课题旨在通过对XC3064型FPGA的研究,达到以下目的:1.了解XC3064型FPGA的结构、性能等基本特性。
2.掌握XC3064型FPGA设计的方法与技巧,包括原理图绘制、硬件描述语言(VHDL)编程等。
3.学习使用FPGA开发工具进行FPGA设计和验证。
4.掌握利用XC3064型FPGA完成数字系统设计的过程,并能对其进行仿真验证。
三、研究内容1.介绍XC3064型FPGA的结构、性能等基本特性。
2.讨论XC3064型FPGA设计的方法与技巧,包括原理图绘制、硬件描述语言(VHDL)编程等。
3.介绍FPGA开发工具的使用,包括ISE设计套件、ModelSim等工具的使用。
4.设计并实现一个基于XC3064型FPGA的数字系统,包括系统功能定义、系统框架设计、硬件电路图设计、VHDL代码编写、仿真验证等环节。
四、研究方法1.参考相关资料,了解XC3064型FPGA的基本特性。
2.使用ISE设计套件等开发工具,进行FPGA设计和验证。
3.通过案例分析和实验测试,掌握XC3064型FPGA的设计方法和技巧,进行对比和分析。
4.通过对FPGA学习过程的总结,进行理论研究和实践探究。
五、预期成果1.一份完整的研究论文,包含正文、参考文献等内容。
2.一个基于XC3064型FPGA的数字系统电路图和VHDL代码。
3.一个由ISE设计套件等工具进行仿真验证的实例。
4.一份总结报告,包括对论文研究的工作、成果等的总结。
基于FPGA的数据控制与处理系统的研究的开题报告
基于FPGA的数据控制与处理系统的研究的开题报告一、研究背景与意义现代计算机技术的飞速发展,控制系统、信号处理系统等各种应用中对数据处理速度和并行性等方面对硬件有着很高的要求。
传统计算机使用的通用处理器无法很好地满足这些要求。
而基于FPGA的数据控制与处理系统,具有高并行性、可重构性、低功耗等优点,成为了一种性价比较高的解决方案。
在工业、军事、航空航天等领域中得到了广泛应用。
本研究旨在设计一种基于FPGA的数据控制与处理系统,在数据处理和控制方面具有一定优势,能够满足实际应用的要求,开展相关研究对于推动我国电子信息产业的发展和提高我国国防军工水平有着重要意义。
二、研究内容及技术路线1. 系统架构设计该系统采用基于FPGA的嵌入式处理方案,通过对嵌入式系统的整体架构设计,明确其基本功能和性能要求,对其进行详细的分析,确定系统内部各个模块的接口标准。
同时,通过对FPGA器件性能的研究,确定器件的类型、规格以及外部连线等参数。
2. 系统模块设计系统模块包括数据存储模块、数据处理模块、控制模块等。
其中数据存储模块和数据处理模块的架构和算法设计是本研究的重点。
在系统模块设计中,需要采用硬核和软核相结合的方式来提高数据处理的并行性,同时考虑硬件资源限制和功耗等因素。
3. 系统应用实现基于系统设计所开发的硬件平台,结合相应的软件程序,实现对电力电子技术的分析、实时监测、大数据处理等方面的应用。
并使用系统测试、分析传感器的输出特性,与现有电力电子系统进行比较分析,验证系统设计的正确性和可靠性。
4. 系统优化研究针对系统在性能、资源利用率、功能等方面的瓶颈,研究系统改进方案,提出优化方案,并在硬件设计和算法优化方面进行研究。
三、预期成果1. 基于FPGA的数据处理与控制系统的设计,搭建可行的硬件平台。
2. 基于设计实现相应的软件程序,可以应用于电力电子技术的分析、实时监测、大数据处理等方面。
3. 对系统进行测试,并和已有电力电子系统进行比较和分析,验证系统设计的正确性和可靠性。
基于FPGA的DAB信道编码器输入接口的设计与实现的开题报告
基于FPGA的DAB信道编码器输入接口的设计与实
现的开题报告
一、题目简介
本次开题报告的题目为“基于FPGA的DAB信道编码器输入接口的
设计与实现”,主要研究内容为数字音频广播(DAB,Digital Audio Broadcasting)系统中的信道编码器输入接口的设计与实现。
本项目基于FPGA实现,并将其应用于DAB系统中,从而提高DAB系统的信号处理
性能,增加系统的灵活性和可靠性。
二、研究目标
数字音频广播(DAB)是一种数字化的传输方式,其中信道编码器
是其核心部件之一,用于将音频信号转换为数字信号,并将其发送到数
字调制器中。
本项目旨在研究数字音频广播系统中的信道编码器输入接
口的设计和实现,以实现更好的数据传输效果。
三、研究内容和方法
本项目的研究内容主要包括以下三个方面:
(1)DAB信道编码器的输入接口设计;
(2)DAB信道编码器的实现;
(3)基于FPGA的DAB信道编码器输入接口应用实现。
本项目采用了以下方法:
(1)对数字音频广播系统的原理和结构进行深入研究;
(2)采用Verilog HDL语言,设计和实现DAB信道编码器输入接口;
(3)在FPGA开发板上实现DAB信道编码器输入接口,并进行性能测试。
四、预期成果和意义
本项目的预期成果包括:
(1)设计和实现出DAB信道编码器输入接口;
(2)在FPGA开发板上实现出该接口,并测试出其性能。
本项目的意义在于:
(1)提高DAB系统信号处理的效率和可靠性;
(2)有效的解决DAB数字音频信号传输的问题;(3)为数字音频广播技术的发展做出贡献。
基于FPGA的AVS帧内预测实现及码率控制研究的开题报告
基于FPGA的AVS帧内预测实现及码率控制研究的开题报告一、选题背景随着数字视频技术的发展,视频编码技术在视频通信、视频存储、视频广播等领域中得到了广泛的应用。
AVS是中国自主研发的一种新型视频编码标准,它采用了帧内预测和帧间预测相结合的编码方式,具有很好的压缩性能和多种分辨率支持。
此外,AVS还具有许多优点,如较低的编码延迟、更好的编码效率、更灵活的编码结构等。
针对AVS的帧内预测和码率控制技术,目前国内外已有许多研究。
其中,基于FPGA的AVS帧内预测实现和码率控制研究,能够利用FPGA 的并行计算能力和低延迟特性,实现高效的视频编码和解码,具有很好的应用前景。
因此,本文将研究基于FPGA的AVS帧内预测和码率控制技术,以提高视频编码和解码的效率和质量。
二、研究内容和方法本文拟研究以下内容:1. AVS视频编码体系结构及帧内预测技术原理的研究。
2. 基于FPGA的AVS帧内预测算法的实现,包括预测模式选择、滤波器设计等。
3. 基于FPGA的AVS码率控制算法的实现,包括码率模型建立、码率控制策略等。
4. FPGA板级设计和优化,包括硬件设计、时序优化等。
本文将采用以下方法:1. 文献综述:对AVS视频编码标准及帧内预测技术的相关文献进行综述研究,以深入理解其原理和实现方法。
2. 算法实现:通过Vivado HLS/OpenCL等工具,对AVS的帧内预测算法和码率控制算法进行FPGA实现,以验证算法的正确性和效率。
3. 板级设计和优化:对FPGA硬件进行设计和优化,以提高视频编码和解码的性能和质量。
三、研究意义和创新性本文的研究意义和创新性在于:1. 对AVS视频编码标准及帧内预测技术进行深入研究,并实现基于FPGA的AVS帧内预测算法和码率控制算法,在提高视频编码和解码效率和质量方面具有应用价值。
2. 通过对FPGA硬件的设计和优化,能够进一步提高视频编码和解码的性能和质量,具有一定的创新性。
基于FPGA的简易误码测试系统的设计与实现
基于FPGA的简易误码测试系统的设计与实现
古志强;石春和;贾盼恩
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2010(018)011
【摘要】设计了基于FPGA的简易误码测试系统,在充分利用伪随机测试码m序列的规律和FPGA设计的灵活性的基础上,自行设计了发送模块和接收模块,其中重点设计了接收模块中的时钟同步子模块、帧同步和误码检测子模块;先介绍了误码测试系统的基本工作原理、基本架构,再分析主要功能模块的的结构和实现方法,最后在Quartus Ⅱ 6.0上进行时序仿真,并在Altera公司的EPF10K20TC144-4进行实验,能正确累计误码个数;实验结果验证了设计的有效性.
【总页数】4页(P2469-2471,2474)
【作者】古志强;石春和;贾盼恩
【作者单位】军械工程学院,河北,石家庄,050003;军械工程学院,河北,石家
庄,050003;军械工程学院,河北,石家庄,050003
【正文语种】中文
【中图分类】TN88
【相关文献】
1.基于FPGA的数字通信误码测试系统设计 [J], 肖闽进
2.基于FPGA的高速并行光通信误码率测试系统 [J], 刘博;杨宇;陈雄斌;陈弘达
3.基于FPGA的光通信误码率测试系统设计 [J], 游淑民
4.基于FPGA的简易误码仪设计 [J], 齐志强;尚文静;何庆涛
5.基于FPGA的数字误码测试系统设计与实现 [J], 唐庭龙;夏平;刘馨琼
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基于FPGA的软件容错系统研究的开题报告
基于FPGA的软件容错系统研究的开题报告一、选题背景随着电子技术的不断发展,计算机在社会和经济中的应用越来越广泛,成为现代生活中不可缺少的一部分。
然而,由于计算机系统的复杂性和不可避免的硬件和软件故障,系统的可靠性和安全性成为研究的热点之一。
为了提高计算机系统的可靠性和鲁棒性,软件容错技术被广泛研究和应用。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可以在出厂前进行编程的逻辑芯片,它具有可重构性、可扩展性、高密度和高速等特点,因此在软件容错系统研究中具有很大的潜力。
二、选题意义软件容错系统是计算机系统中非常重要的一部分,其能够保证系统的可靠性和稳定性,减少由于硬件和软件故障带来的损失。
在现代社会中,计算机系统的安全性和可靠性越来越重要,因此软件容错技术的研究和应用也日益受到重视。
FPGA作为一种可重构逻辑芯片,可以很好地支持软件容错技术的实现和升级,因此在软件容错系统研究中具有很大的潜力和前景。
三、研究内容本课题将研究基于FPGA的软件容错系统,主要包括以下内容:(1)软件容错技术的研究与分析:研究软件容错技术的发展历程、现阶段研究的方向和存在的问题、经典的软件容错算法和实现方法等。
(2)FPGA的基础原理和应用:研究FPGA的硬件原理、编程方法、应用场景和性能等。
(3)基于FPGA的软件容错算法研究:研究利用FPGA实现软件容错算法的设计和实现方法,探索更高效的软件容错技术和方案。
(4)软件容错系统实验与验证:在FPGA板上设计和实现软件容错系统,并进行实验和验证,对其性能进行评估和改进。
四、研究方法本课题采用文献资料研究、理论分析和实验验证相结合的研究方法。
(1)文献资料研究:通过查阅相关的文献、期刊和资料,深入了解软件容错技术的基本原理和现有研究成果,为本课题的开展提供理论基础和参考依据。
(2)理论分析:结合文献资料研究的结果,对软件容错技术及其在FPGA中的应用进行理论分析和探讨,寻找更优秀的算法和方案。
FPGA中可编程逻辑单元的设计与研究的开题报告
FPGA中可编程逻辑单元的设计与研究的开题报告一、选题背景FPGA(Field Programmable Gate Array)可编程逻辑器件由于具有可重构、可编程等特性,被广泛应用于数字信号处理、通信系统、图像处理、嵌入式控制系统等领域。
FPGA中的可编程逻辑单元是FPGA芯片的核心部分,也是其能够灵活适应不同应用领域的重要原因之一。
因此,对FPGA中的可编程逻辑单元进行研究,及其性能的分析和优化,对于提升FPGA芯片的设计和应用具有重要意义。
二、研究目的和意义本文旨在研究FPGA中可编程逻辑单元的设计和优化算法,以提高FPGA芯片的性能和可靠性。
具体研究目的包括:1. 分析FPGA中常用的可编程逻辑单元的结构和原理,研究其特性及应用场景。
2. 探究现有的FPGA可编程逻辑单元的优化算法,对比其优缺点。
3. 设计一种新的可编程逻辑单元,对其性能进行测试和评估。
4. 运用优化算法对新的可编程逻辑单元进行优化,进一步提高其性能和应用效果。
三、研究内容和方法具体研究内容包括:1. FPGA中可编程逻辑单元的结构和原理分析。
2. 现有的FPGA可编程逻辑单元的优缺点分析。
3. 设计一种新的可编程逻辑单元,并对其性能进行测试和评估。
4. 运用优化算法对新的可编程逻辑单元进行优化,提高其性能。
研究方法包括:1. 文献调研:对现有的FPGA可编程逻辑单元的结构、优化算法等相关文献进行全面的调研和分析。
2. 系统设计:设计新的可编程逻辑单元,并进行仿真和优化。
3. 性能测试:对新的可编程逻辑单元进行性能测试和评估,并与现有的可编程逻辑单元进行对比。
四、预期成果1. 深入理解FPGA中可编程逻辑单元的结构和原理,掌握现有的优化算法及其优缺点。
2. 设计一种新的可编程逻辑单元,对其性能进行测试和评估。
3. 运用优化算法对新的可编程逻辑单元进行优化,进一步提高其性能和应用效果。
4. 与现有的可编程逻辑单元进行对比,验证新设计的可编程逻辑单元的优越性。
大气激光通信中数据链路层差错控制技术研究以及FPGA设计与开发的开题报告
大气激光通信中数据链路层差错控制技术研究以及FPGA设计与开发的开题报告1、研究背景及目的:随着现代通信技术和人类文化的发展,人与人之间的信息交流越来越依赖于高效、高速、可靠的通信技术。
在现代通信技术中,激光通信技术以其高速、远距离的特点而备受关注。
但是,在大气不稳定的情况下,大气折射、散射和吸收等会影响激光通信的传输,从而造成差错。
因此,如何在大气不稳定环境下实现高效、高速、可靠的激光通信技术成为了一个重要的技术研究课题。
本研究旨在针对大气激光通信中数据链路层差错控制技术进行研究,提出一种新的差错控制算法,以提高激光通信的可靠性。
并且,通过FPGA设计与开发,实现算法的硬件实现,提高通信的实时性。
2、研究内容:(1)大气激光通信中数据链路层差错控制技术研究:主要研究大气激光通信中常用的数据链路层差错控制技术,对各个技术的优缺点进行分析,最终提出一种新的差错控制算法,以提高通信的可靠性和效率。
(2)FPGA设计与开发:根据所提出的算法,设计并实现相应的FPGA电路,以实现算法的硬件实现。
同时,进行性能测试和优化工作,以提高通信的实时性和稳定性。
3、研究方法:(1)文献调研:对相关的文献进行深入调研,了解现有的数据链路层差错控制技术,并分析其优缺点。
(2)算法设计:根据文献调研结果,提出一种新的差错控制算法,包括设计差错检测和纠错技术。
(3)FPGA设计与开发:以VHDL语言为基础,进行FPGA电路的设计与开发,实现差错控制算法的硬件实现。
同时,进行性能测试和优化工作,以提高通信的实时性和稳定性。
(4)结果分析:通过实验和仿真,对所提出的算法和FPGA电路进行性能分析,评估其可行性和有效性。
4、研究意义:(1)提高激光通信的可靠性:本研究提出的新的差错控制算法通过更加高效和精确的判错和纠错机制,使传输过程中的数据包更准确、更可靠地传输。
(2)提高激光通信的效率:通过优化差错控制算法,提高数据传输的效率,从而提高激光通信的实时性和响应速度。
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毕业设计开题报告电子信息工程基于FPGA的差错控制编码的设计与实现1、选题的背景、意义如今各种数字通信系统已广泛用于我们的生产生活中。
然而数字信号在传输过程中,由于受到干扰的影响,码元波形将变坏。
接收端收到后可能发生错误判决。
由乘性干扰引起的码间串扰,可以采用均衡的办法纠正。
而加性干扰的影响则需要用其它办法解决。
在设计数字通信系统时,应该首先从合理选择调制制度、解调方法以及发送功率等方面考虑,使加性干扰不足以影响达到误码率的要求。
在仍不能满足要求时,就要考虑差错控制措施了,这就是我们研究差错控制技术的意义所在。
差错控制编码的历史始于1948年香农(Claude Shannon)发表的一篇著名论文“通信的数学理论”。
论文首次阐明了在有扰信道中实现可靠通信的方法,提出了著名的有扰信道编码定理,奠定了差错控制编码的基石。
在此之后,差错控制编码沿着两条路发展:第一条道路带有浓厚的代数气息,基本上为分组码;第二条道路有着更多的概率气息,其代表为卷积码。
近年来又把两条研究道路结合起来,出现了新的编码方法,如turbo码,其性能接近香农限。
伴随着差错控制编码理论的发展,编码技术大量应用于各种数字通信系统。
现代电子产品面临高功能、设计周期短、上市快的要求,其复杂度日益加深,一个电子系统可能由数万个中小规模的集成电路构成,这就带来了体积大、功耗大、可靠性差的问题,解决这一问题的有效方法就是来用可编程逻辑器件(PLD)进行设计。
可编程逻辑器件,尤其是FPGA器件,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点,具有集成度高、运行速度快、可靠性强、设计方式灵活、快速等特点,现已成为现代高层次电子设计方法的实现载体。
本课题研究了EDA技术发展对电路设计方法的影响,深入探讨了用VHDL语言和可编程逻辑器件FPGA开发的基本方法,为开发专用集成电路提供了基本的设计步骤。
作为应用对象,进一步开发差错控制编码技术。
2、相关研究的最新成果及动态随着大规模集成电路技术的发展和电子产品市场运作节奏的进一步加快,涉及诸如计算机应用、通信、智能仪表、医用设备、军事、民用电器等领域的现代电子设计技术已迈入一个全新的阶段,EDA技术已成为当今电子设计领域的主流。
EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统,是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品的自动设计。
利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
20世纪90年代以来,微电子技术以惊人的速度发展,其工艺水平达到了深亚微米级,在一个芯片上可集成数百万乃至上千万只晶体管,工作速度可达到GHz,这为制造出规模更大,速度更快和信息容量更大的芯片系统提供了条件,但同时也对EDA系统提出了更高的要求,并促进了EDA技术的发展。
此阶段主要出现了以高级语言描述、系统仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术,不仅极大地提高了系统的设计效率,而且使设计人员摆脱了大量的辅助性及基础性工作,将精力集中于创造性的方案与概念的构思上,这个阶段EDA技术的主要特征为:(1)高层综合(HLS,High Level Synthesis)的理论与方法取得较大进展,将EDA设计层次提高到系统级(又称行为级),并划分为逻辑综合和测试综合。
(2)采用硬件描述语言HDL来描述10万门以上的设计,并形成了VHDL和Verilog HDL两种标准硬件描述语言。
它们均支持不同层次的描述,使得复杂IC的描述规范化,便于传递、交流、保存于修改,也便于重复使用。
它们多应用于FPGA/CPLD/EPLD的设计中。
(3)可测性综合设计。
随着ASIC的规模与复杂性的增加,测试难度与费用急剧上升,由此产生了将可测性电路结构制造在ASIC芯片上的想法,于是开发了扫描插入、BLST(内建自测试)、边界扫描等可测性设计(DFT)工具,并已集成到EDA系统中。
(4)建立并行设计工程CE框架结构的集成化设计环境,以适应当今ASIC的如下一些特点:数字与模拟电路并存,硬件与软件设计并存,产品上市速度要快。
在这种集成化设计环境中,使用统一的数据管理系统与完善的通讯管理系统,由若干相关的设计小组共享数据库和知识库,并行地进行设计,而且在在各种平台之间可以平滑过渡。
随着百万门规模的复杂的可编程逻辑器件(CPLD)的推出及大规模的芯片组和高速、高密度印刷电路板的应用,EDA技术在仿真、时序分析、集成电路自动测试、高速印刷电路板设计及操作平台的扩展等方面都面临着新的问题,这些问题实际上也是新一代EDA技术的未来发展趋势。
现如今通信已无处不在,已成为人们生活中息息相关的一部分。
而各种数字通信系统更是层出不穷。
人们可以针对不同的通信要求来选择不同的差错控制编码技术进而达到通信的目的。
由此可以看出,差错控制技术已是各数字通信系统的一项关键技术,各种成熟的差错控制技术已广泛应用于各种通信系统。
在通信领域,同欧美等发达国家相比,我国还处在相对落后的地步,所以加快在此领域的研究,有着非常重要的意义。
本课题的研究方向主要是涉及通信技术中差错控制编码技术以及电子设计自动化相关内容。
当今世界,通信需求无处不在,通信的质量也不断要求提高。
这就需求高效率的技术革新,EDA技术的飞速发展恰恰为差错控制技术的发展提供了高效的电子设计平台。
针对差错控制技术,基于可编程逻辑器件FPGA的设计方案,以其灵活的器件集成能力,为差错控制技术的进一步研究提供了便利。
随着FPGA制作工艺的提升,功耗的下降,越来越丰富的处理器内核被嵌入到高端的FPGA芯片中,基于FPGA的开发将成为一项系统级设计工程。
随着半导体制造工艺的不同提高,FPGA 的集成度将不断提高,制造成本将不断降低,其作为替代ASIC 来实现电子系统的前景将日趋光明,必将是今后电子设计与应用的主流选择之一。
3、课题的研究内容及拟采取的研究方法(技术路线)、研究难点及预期达到的目标对于差错控制编码技术的研究,我主要是研究(8,4)增余汉明码编译码、CRC循环编码和MD5编码,首先分别研究这几种编码的算法,对前两种分别应用FPGA技术去实现,用VHDL语言去编写代码,然后再进行编译,下载,仿真及其去了解这些编码;然后是对MD5码进行研究和算法分析;最后总结出它们的异同点,以适应在以后需要的时候选择适当的编码应用到相应的领域中去。
具体方法如下:(1)查阅相关书籍和资料,了解差错控制编码理论,进一步理解纠错编码汉明码的理论。
(2)熟悉VHDL硬件描述语言,在理解汉明码理论的基础上,用VHDL语言描述汉明码的编码、译码的具体实现方法。
(3)在翻阅大量FPGA芯片资料后,选择合适的芯片,并对其技术特性进行深入的了解,根据课题要求选择对应的外围芯片设计电路系统。
(4)用protel对所设计的电路系统进行pcb封装、制板。
对焊接完的电路进行调试、测试。
(5)在EDA编译环境下,采用自顶向下的层次设计方法,以及VHDL文本输入的输入方法编制程序,经编译正确后进行波形仿真,经过仿真、调试。
(6)验证输出码元错误率是否满足课题要求,如不满足则寻找方法对代码进行修改和修正。
(7)验证了功能和时序正确性后,将代码烧入到设计的FPGA系统中,最终实现硬件电路的开发和设计。
本课题的难点首先在于,要对差错控制理论有一定的认识,尤其是对汉明码,在对其充分理解的基础上才能着手进行硬件语言描述,并要求达到一定数量级的误码率。
其次是硬件电路的设计,从FPGA芯片的选择到外围电路的设计,从电路的绘制,到最终实体电路板的调试,都需要大量的时间和精力。
必须对整个硬件电路设计过程都要保持准确无误,否者最终的电路将无法工作。
因此,要熟悉开发流程,并具有一定的熟练度。
4、研究工作详细进度和安排2011.3.1~2009.3.20:确定系统研究方法与技术路线。
2011.3.21~2011.4.17:完成系统软硬件设计。
2011.4.18~2011.5.1: 完成系统调试。
2011.5.2~2011.5.15:完成论文初稿。
2011.5.16~2011.5.22:完善系统设计,修改论文,论文定稿。
5、参考文献[1]潘松,黄继业 EDA技术与VHDL[M].北京:清华大学出版社, 2005-07:15-18.[2]黄智伟.FPGA 系统设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2005[3]王兴亮.数字通信原理与技术[M].西安.西安电子科技大学出版社.2000年.[4]R.W.Hamming.CodingandInformationTheory[M].Prentice-Hall.Englewood Cliffs.New Jersey.1980.[5]刘科峰,张沙清, 田丰.EDA技术在电子设计中的应用[J].广西物理, 2004,(02)[6]侯伯亨顾新.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M].西安:西安电子科技大学出版社, 1999.[7]吴继华,王诚.Altera FPGA/ CPLD 设计[M].北京:人民邮电出版,2005.[8]刘佳,焦斌亮.FPGA 的发展趋势及其新应用[J].电子技术,2008.[9]樊昌信,等.通信原理[M].北京:国防工业出版社,2005.[10]周贤伟.差错控制编码与安全[M].北京:国防工业出版社,2004.[11]辛英.汉明码纠错检错能力分析与应用[J].盐城工学院报:自然科学版,2008,21(1):34.[12]郭瑛,俞宗佐.基于FPGA 的循环冗余校验模块设计[J],内蒙古大学学报:自然科学版2010年第4期.[13]王新梅,肖国镇.纠错码-原理与方法[M].西安:西安电子科技大学出版社,1991.[14]Shu Lin,Daniel J.Costello.Error Control Coding[M]:Fundamentals and Applications, 2nd Edition[15]Tsfasman MA. Moduar curves,Shimura curves and Goppa codes,better than V arshamov2Gilbert bound[J].Math N ach r,1982,104:13~28.。