题名 国产FPGA上通信基带发端算法设计和系统实现
被引量：1
1
作者
李铭 杨明昕 穆鹏程 张翠翠
机构
西安交通大学实践教学中心 西安交通大学信息与通信工程学院
出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024年第2期135-145,共11页
基金
西安交通大学2022年教育部-华为“智能基座”教改项目(22ZNJZ28)。
文摘
该文针对国产FPGA上通信基带算法及相关信号处理算法IP核匮乏现状,设计了基于紫光Logos系列FPGA器件的通信基带发端算法;在紫光FPGA缺乏FIR IP核的情况下,经优化设计实现了仅用7个乘法器的60阶FIR成型滤波器;搭建收发测试环境对设计的发端系统进行了测试。测试结果表明,所设计的基于正交调制的发端基带算法和基带系统性能达到主流水平的技术指标要求,实现了首批通信算法和通信系统在国产FPGA器件上的应用。
关键词
国产fpga 通信基带 正交调制 FIR优化
Keywords
domestic fpga communication baseband orthogonal modulation FIR optimization
分类号
O45
[理学—无线电物理]
题名 国产FPGA通用以太网控制器的设计与实现
2
作者
胡明志 尹震宇 王军 张飞青 徐光远 李东吉
机构
沈阳化工大学 中国科学院沈阳计算技术研究所 辽宁省国产基础软硬件工控平台技术研究重点实验室
出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2024年第10期2529-2536,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFE0125300)资助 辽宁省自然基金项目(2022-MS-291)资助 辽宁省教育厅基本科研项目(LJKMZ20220781,LJKMZ20220783)资助.
文摘
目前由于国际芯片供应链的不稳定性,我国在FPGA领域面临着重要的工程应用替代挑战,尤其是在人防工程领域,大规模的工程项目急需国产FPGA技术来满足需求.因此,本文针对实时通信领域,特别是物联网网关的以太网控制器应用,进行了国产化替代的研究.首先,在中科亿海微国产FPGA上,设计了基于流水线处理的兼容ARP、UDP、IP、ICMP等多种协议的UDP协议栈以及基于真双端口RAM和异步FIFO的兼容三速以太网的处理模块,实现了三速以太网控制器在国产FPGA上的部署及应用.并且考虑到国产FPGA现有的IP库不全的因素,本设计只采用了常用的FIFO和RAM的IP进行设计,方便了后续移植到其他国产FPGA上的需求.最后,本设计对部分模块进行了仿真测试,仿真测试表明,该控制器可以实现UDP协议传输、主动ARP、被动ARP、ARP表查询、ping、多协议优先级仲裁等功能,足够满足物联网网关中以太网控制器的使用需求.
关键词
物联网网关 国产fpga 以太网控制器 UDP
Keywords
Internet of things gateway domestic fpga ethernet controller UDP
分类号
TP331
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 基于国产FPGA的可选算法引擎的密码模块实现
3
作者
陈雪松 赵海淇 李秀滢
机构
北京电子科技学院
出处
《北京电子科技学院学报》
2024年第1期12-22,共11页
基金
北京市自然科学基金资助项目(4232034) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(3282023038,328202264,328202241)。
文摘
在国产FPGA芯片上设计并实现密码算法是服务于我国关键基础设施建设的一项举措。为探讨新型密码算法模块实现的可行性,基于国产FPGA芯片设计了一款可选算法引擎的硬件密码模块,该模块可集成于嵌入式系统中,基于SPI接口实现了两种分组密码算法引擎的自主选择以及多组数据的一次性加解密处理。在此基础上,对比分析了在国产FPGA实现的SM4算法引擎和uBlock算法引擎的性能,并将SM4算法部署在国内和国外两款同档次的FPGA芯片上,对两种芯片的性能等方面进行对比分析。实验结果可知,利用国产FPGA芯片实现硬件密码模块具有较好的可行性,为FPGA的国产化替代提供一定的借鉴经验。
关键词
国产fpga SM4 uBlock 可选算法 紫光同创 ALTERA
Keywords
domestic fpga SM4 uBlock Optional Algorithm PangoMicro Altera
分类号
TP918
[自动化与计算机技术]
题名 基于国产FPGA的移动通信网信令设计与实现
4
作者
李静岩 何赞园 陈鸿昶 巩小锐 陈云杰
机构
郑州大学网络空间安全学院 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所
出处
《电讯技术》
北大核心
2024年第8期1298-1306,共9页
基金
河南省重大科技专项(221100210100)。
文摘
为提高电信网设备应对异常信令访问的检测能力,需对64K信令进行分析并处理。为了提高解析效率并满足近年来相关产品对自主可控越来越高的要求,设计了一种基于国产现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的信令解析方案,给出了方案的总体设计思路,并对FPGA实现的功能模块进行详细说明。对系统进行设计时,采用模块化参数化方法以及在关键环节添加状态参数,提高了可扩展性并可以对模块内部运行状态进行监控,最终实现了对信令高效且灵活的解析,主要器件等均为国产。经过测试,可以实现STM-1(STM-Synchronous Transfer Module-1)数据的接入、串并转换、HDLC(High-level Data Link Control)解帧等功能,完成32路64K信令的并发处理,模块运行状态可查可看,达到了预期的效果。以STM-1为例,基于现有功能的模块化设计,可以平滑地扩展到STM-4、STM-16的应用。
关键词
移动通信网 电路交换 64K信令 国产fpga 模块化参数化设计
Keywords
mobile communication network circuit switching 64K signaling domestic fpga modular parameterized design
分类号
TN919
[电子电信—通信与信息系统]
题名 基于国产FPGA的UDP协议栈IP核设计与实现
5
作者
李森 唐建 袁强
机构
中国兵器装备集团自动化研究所有限公司
出处
《空天预警研究学报》
CSCD
2024年第5期347-352,363,共7页
文摘
为了解决国外芯片供应的不稳定性以及满足设计自主可控的要求,在国产FPGA上采用硬件方式实现基于以太网的UDP通信协议,利用SystemVerilog语言设计了一种UDP协议栈IP核.该IP核支持主动ARP请求、被动ARP应答、ARP表查询、ICMP协议、IP协议、UDP协议以及协议间的仲裁控制;同时支持AMD公司的三速以太网IP核,可以直接与三速以太网IP核适配.该协议栈IP核只采用常用的FIFO IP,其余均以源码形式设计,便于在其他国产FPGA上进行移植部署.最后将设计完成的IP核放在国微SMQ7K325TFFG900芯片上进行了测试.测试结果表明,该IP核可以实现UDP协议通信,性能良好.
关键词
国产fpga IP核 ARP协议 ICMP协议 IP协议 UDP协议
Keywords
domestic fpga IP core ARP protocol ICMP protocol IP protocol UDP protocol
分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
题名 利用国产FPGA的高帧率目标跟踪方法
被引量：1
6
作者
王向军 朱慧
机构
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期306-317,共12页
文摘
由于复杂度较高的跟踪算法多数采用国外芯片实现,基于国产FPGA的跟踪方法得到了研究。针对易于FPGA设计的模板匹配算法鲁棒性不足的问题,基于绝对差和(SAD)相似性度量方法,提出了求窗口内最小绝对差和(SMAD)的方法。利用最大值和最小值滤波预先处理窗口内图像数据,再求最小绝对差,将SMAD算法的加减法器资源消耗降低为原来的31.8%。提出的类金字塔的方法在节省逻辑资源的同时,提高了对目标尺度变化的适应性。OTB数据集的实验表明:提出的方法与鲁棒性较高的DDIS算法相比,跟踪成功率和平均重叠率分别提高了1.18%、0.13%,又有易于流水线设计的优势。利用国产FPGA实现了帧率可达100 fps的实验系统并验证其跟踪性能,为在国产FPGA上实现高帧率目标跟踪系统提供了解决方案。
关键词
国产fpga 目标跟踪 模板匹配 高帧率
Keywords
domestic fpga target tracking template matching high frame rate
分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
题名 基于国产FPGA的视频采集系统设计
被引量：3
7
作者
颜子博 韩文波 翟旭华
机构
长春理工大学光电工程学院 陆军装甲兵学院士官学校
出处
《长春理工大学学报（自然科学版）》
2023年第4期99-106,共8页
基金
吉林省科技厅发展计划项目(20200401066GX)。
文摘
近年来随着经济社会和科技生产力的快速发展,在民用、国防工业、航空航天等领域,利用高速相机实现对高帧频视频图像数据的实时采集,在水下探测、天文观测、地质勘探等领域应用广泛。为实现高速图像数据实时采集,采用FPGA作为主控制器,保证数据的实时高速传输最为关键。而FPGA芯片供应常年被美国Altera和Xilinx等公司垄断,为应对断供风险,实现系统自主可控要求,设计采用国产紫光同创生产的PGT180H作为FPGA主控,DDR3用于高速缓存,视频图像数据经由USB3.0接口实现PC显示的数据采集系统。经过USB3.0接口数据吞吐率测试和上位机视频图像采集测试表明,采用国产FPGA芯片并应用USB3.0接口技术可实现传输速率高达265 MB/s的视频采集系统设计。该设计具有传输速率高、通用性强、自主可控性高等特点。
关键词
DDR3 USB3.0 视频数据采集 国产fpga
Keywords
DDR3 USB3.0 video data acquisition domestic fpga
分类号
TH741
[机械工程—光学工程]
题名 基于国产FPGA的高速可重构网络访问控制平台
被引量：1
8
作者
贾永兴 吴捷 陈明
机构
中国电子科技集团公司第三十研究所
出处
《北京电子科技学院学报》
2023年第1期68-73,共6页
文摘
工业控制、电力通信等特殊行业对网络安全和自主可控提出了更多的需求,基于国产FPGA器件,提出了一种高速可重构的网络访问控制平台,给出了平台的技术架构、协议结构、数据业务流程等具体实现方法,并分析了平台的技术特点和优势。平台拥有协议可重构和高转发速率的优点,数据吞吐量可达10Gbps。该设计方法对自主可控的协议可重构的通信网络的具体实现具有很强的指导作用。
关键词
国产fpga 网络访问控制 可重构
Keywords
domestic fpga network access control reconfigurable
分类号
TP393.08
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
题名 一种基于国产FPGA的机场天气雷达冗余切换系统
9
作者
赵攀攀 王学仁 钱波 李博宁
机构
四创电子股份有限公司
出处
《电气工程》
2023年第1期19-27,共9页
文摘
为了提高机场天气雷达系统不间断运行可靠性,本文提出一种双机热备份冗余切换系统,该系统将发射、接收、伺服冗余控制切换集中在一个以国产现场可编程阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)为核心的冗余控制电路板上。主要介绍了冗余系统的总体设计、分机功能。重点研究了冗余控制板的硬件设计、结构设计、FPGA软件设计。该系统已成功应用于国内机场C波段天气雷达,提高了系统的可靠性和可维护性。
关键词
国产fpga 冗余切换 硬件设计 软件设计
分类号
TP3
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
题名 国产FPGA在电子类课程教学中的应用
10
作者
潘晓明 龚军
机构
华中科技大学电子信息与通信学院
出处
《科教文汇》
2023年第4期124-127,共4页
文摘
将国产FPGA引入高校教学,在保持相关基础教学内容和主流FPGA一致的同时,将其综合应用于电子类其他课程中,可以起到丰富教学手段、增强教学效果的作用,而且性价比较高.此外,有助于将思政元素潜移默化地融入课程体系中,使学生在学习和应用相关技术的过程中,切实增强科技报国的信念,从而为国家培养优秀的电子技术人才.
关键词
国产fpga 电子类课程 课程思政 知识产权核
Keywords
domestic fpga electronic courses ideological and political education in specialized courses IP core
分类号
G642.0
[文化科学—高等教育学]
题名 基于国产FPGA的增量式光电编码器测速电路研究
被引量：9
11
作者
马玲芝 李鸿
机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
出处
《计算机测量与控制》
2016年第1期233-236,共4页
基金
国家自然科学基金2010年资助项目(61074018)
文摘
利用增量式光电编码器测量电机转速对伺服控制有着至关重要的作用;针对于目前测速系统对频率、实时性等方面的要求,并结合国产FPGA(field-programmable gate array可编程逻辑器件)芯片的优势,提出利用嵌有ARM(acorn rISC machine)内核的国产FPGA芯片CME_M7作为硬件开发平台,并采用Verilog HDL(HDL:hardware description language硬件描述语言)语言编程的方法,设计了一种基于国产FPGA的增量式光电编码器测量电机转速的测速电路;经过实验验证,证明了所设计的测速电路精度高、测速范围宽、实时性好、抗干扰能力强。
关键词
国产fpga 增量式光电编码器 转速 硬件描述语言
Keywords
domestic fpga incremental photoelectric encoder speed verilog HDL
分类号
TP274.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于国产FPGA的红外图像处理算法实现
被引量：3
12
作者
杨德振 李凯峰 蔡佳一 喻松林 李万崇
机构
华北光电技术研究所 北京真空电子技术研究所 贵州师范大学
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期1223-1229,共7页
基金
中国电科专家基金项目(No.N202003000390) 军委科技委基础加强基金项目(No.2019JCJQZD33600)资助。
文摘
随着国内政策与资源的倾斜,国产化芯片取得长足进步,但核心器件与高端芯片仍需在探索与应用中发展。现场可编程门阵列(FPGA)作为信号处理与数据传输的通用芯片需要大量应用,另一方面,因国产红外探测器存在盲元、闪元等无效像元,使盲闪元剔除成为红外机芯必要的图像处理算法。因此采用国产化的FPGA进行基于时空滤波的红外盲闪元实时检测算法的移植,对FPGA进行逻辑优化和时序约束,并通过片上RAM和片外DDR3分别进行数据缓存。经算法移植,红外图像缺陷像元被有效抑制,盲闪元率从5‰降为0.73‰,验证了在国产FPGA上实现算法移植的可行性,对促进我国自主可控的核心芯片的工程应用与推广具有深远意义。
关键词
国产fpga 红外图像处理 时序约束 算法移植
Keywords
infrared detector domestic fpga image processing timing constraints
分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
题名 基于国产FPGA的天线指向机构伺服控制器的设计
被引量：3
13
作者
胡雪刚 王涛 张军 张得礼 王宏涛
机构
南京航空航天大学机电学院 上海宇航系统工程研究所
出处
《机械制造与自动化》
2021年第5期164-167,共4页
基金
国家科技重大专项(2018ZX04014001)。
文摘
以天线指向机构为研究对象,采用两相混合式步进电机作为其驱动机构,设计基于国产FPGA的伺服控制器。以细分SPWM技术为基础,设计基于插值的PID控制算法进行位置闭环控制来提高步进电机的指向精度和保证步进电机的平滑指向,在Simulink中对此算法进行仿真分析。进行热循环试验和EMC试验来验证国产FPGA在空间环境中的可靠性。试验表明,该伺服控制器的指向精度达到0.1°,满足空间环境可靠性的要求。
关键词
天线指向机构 步进电机 国产fpga 插值PID算法 EMC试验
Keywords
antenna pointing mechanism stepper motor domestic fpga interpolation PID EMC test
分类号
TM383.4
[电气工程—电机]
题名 基于国产FPGA的高速SRIO接口设计与实现
被引量：10
14
作者
于东英 陈俊 康令州
机构
中国电子科技集团公司第三十研究所
出处
《通信技术》
2019年第1期255-258,共4页
文摘
针对具有高速接口的芯片国产化的迫切需求,进行了基于自主研发的国产FPGA平台SRIO接口的设计和验证。首先介绍国产FPGA平台资源和SRIO接口体系结构,结合FPGA厂家提供的IP core进行FPGA内部功能模块设计。其次,重点讨论用户侧接口数据流向方式,对应开发SRIO接口数据流向控制时序代码,并通过软件仿真实现2.5 Gb/s速率的1X SRIO接口逻辑。最后,与xilinx开发板SP605的SRIO接口进行互联互通测试,验证国产FPGA平台上SRIO接口设计的正确性和稳定性。
关键词
国产fpga SRIO IPCORE 高速数据处理
Keywords
domestic fpga SRIO IP CORE high-speed data processing
分类号
TN913.3
[电子电信—通信与信息系统]
题名 基于国产FPGA的简易千兆以太网交互系统设计
被引量：5
15
作者
于东英 王才能 张磊
机构
中国电子科技集团公司第三十研究所
出处
《通信技术》
2019年第8期2050-2053,共4页
文摘
针对目前的国际形式和各方面对核心芯片的国产化需求,在自主研发的国产FPGA平台上进行了千兆以太网口及其多个网口之间进行信息交互的系统设计。基于FPGA厂家提供的IPcore,进行了用户侧接口设计与部分网口协议解析,在此基础上实现了多个网口之间的数据传输与交互。并通过与搭载有Xilinx芯片XC7Z100的测试板与电脑互通,在电脑之间进行文件传输。验证了该交互系统的稳定性和正确性。
关键词
国产fpga 千兆以太网 数据交换
Keywords
domestic fpga GE data exchange
分类号
TN913.3
[电子电信—通信与信息系统]
题名 基于国产FPGA及DAC的任意波形发生器的设计
被引量：1
16
作者
高野军 武福存
机构
北京航天长征飞行器研究所 北京航天测控技术有限公司
出处
《计算机测量与控制》
2017年第8期304-308,共5页
文摘
任意波形发生器作为测试测量设备的一种重要仪器,在航空航天的测量与控制技术领域中得到了广泛应用;当前市场成熟任意波形发生器产品多为国外产品或者国内厂商基于国外FPGA和DAC研制的产品;为了打破技术垄断,提高国产任意波形发生器的自主技术保障能力,研制基于国产芯片的任意波形发生器愈发重要;随着国产芯片设计技术提升,国产FPGA和DAC的性能显著提高,并得到了广泛应用;PXI总线作为当前仪器领域的主要总线类型之一,可以满足大部分测试仪器的通讯要求;基于国产FPGA和DAC器件,从硬件设计和软件设计两个方面出发,成功研制了一款采样率为100 MSa/s的PXI总线任意波形发生器模块,实现了43 MHz信号输出,通过实验测试了模块的功能和性能,完全满足模块指标要求,充分证明了国产芯片在工程设计中的性能特性。
关键词
任意波形发生器 国产fpga PXI总线 国产 高速数模转换器
Keywords
arbitrary waveform generator （AWG） domestic fpga PXI Bus domestic DAC
分类号
TN911
[电子电信—通信与信息系统]
题名 基于国产FPGA的网络平台跨时钟域设计方法
被引量：2
17
作者
贾永兴 杨宏 刘文慧 陈明 滕杰
机构
中国电子科技集团公司第三十研究所
出处
《通信技术》
2021年第10期2447-2450,共4页
文摘
针对关键电子元器件“卡脖子”问题,采用国产FPGA设计了网络平台。FPGA工作频率高,功能需求复杂,外围器件多样,给FPGA设计带来了更多要求,其中跨时钟域设计问题显得尤为重要。因此,结合工程实践,针对单比特控制信号和多比特并行信号分别提出了合理的跨时钟域同步方法,并给出了性能测试结果,对网络通信相关领域的FPGA设计实现具有借鉴意义。
关键词
国产fpga 网络平台 跨时钟域 同步方法
Keywords
domestic fpga network platform clock domain crossing synchronous method
分类号
TN919.4
[电子电信—通信与信息系统]
题名 基于国产异构FPGA的空中红外目标检测跟踪系统
18
作者
黄西莹 张旭辉 黄玉 李涛 宋磊 刘培桢
机构
西安应用光学研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第8期104-114,共11页
文摘
随着国产器件在各领域的大力推广及应用,针对高帧频、强实时性光电系统空中红外目标捕获引导问题,介绍了一种基于国产异构FPGA的空中红外目标检测跟踪系统架构及其实现方法。基于AXI4总线协议,采用模块化设计及软硬件协同处理方法,构建系统架构和视频流水线;并行流水处理实现中值滤波,通过加权二维空间滤波流水处理实现基于背景抑制的快速空中目标检测,与中值滤波一起部署于FPGA逻辑资源(PL);检测结果实时传输到部署于FPGA处理器端(PS)的空中目标跟踪模块,完成目标跟踪,PS完成系统所有功能模块的控制;跟据各功能模块串/并行实现方式,统筹部署完成整个异构系统设计。实验结果表明,该系统能够实现1 280×1 024@100 Hz红外视频空中目标的实时检测及稳定跟踪,系统资源占用率小于25%,时延小于2帧,可满足高帧频、强实时性光电系统要求。该系统的实现是国产自主可控异构FPGA核心芯片工程应用的一次重要探索。
关键词
国产 异构fpga 红外目标检测跟踪 协同处理 并行流水处理
Keywords
domestic heterogeneous fpga infrared target detection and tracking collaborative processing parallel pipeline processing
分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
题名 基于FPGA的高精度恒流源系统设计
19
作者
杨博 王强 吴胜华
机构
南京邮电大学自动化学院、人工智能学院 南京国电南自维美德自动化有限公司热控研究所
出处
《电子设计工程》
2024年第19期1-5,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(52105152)。
文摘
在工控领域中,被控对象状态通常不断变化,针对传统单变量开环恒流源系统存在延迟、失调的问题,设计了一种以国产FPGA为核心的闭环恒流源系统。通过模数转换器AD7710采集被控设备传感器的电压信号,利用gw2a-lv18pg484微处理器实现增量式PID算法并控制DAC输出的模拟电压信号,经V/I转换电路变成电流信号以实现对设备的闭环控制。经应用测试,系统可输出4~20 mA可调电流信号,最大绝对误差小于16μA,可在被控设备0~800Ω阻值变化范围内保持稳定。
关键词
增量式PID 恒流源 国产fpga DAC
Keywords
incremental PID constant current source domestic fpga DAC
分类号
TN99
[电子电信—信号与信息处理]
题名 基于QT的多型号弹载记录仪回读系统设计
20
作者
杨伟林 李杰 马喜宏 孙宁 孙鹏翔 刘玉玉
机构
中北大学电子测试技术国防科技重点实验室 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室 北京遥感设备研究所
出处
《工业仪表与自动化装置》
2024年第2期3-9,74,共8页
基金
国家自然科学基金(61973280)。
文摘
弹载记录仪在军事和航天领域发挥着重要作用。然而,不同的弹载记录仪在数据上传方式、编帧结构和回读指令等方面可能存在差异,这导致传统的回读系统无法满足其多样化的需求。为解决这一问题,设计了一种基于QT的多型号多功能数据回读系统。该系统支持多种接口传输方式,用于读取不同型号的弹载记录仪数据。同时,它可以根据不同型号的记录仪设置相应的读取指令,并实时绘制回读过程中的数据曲线。回读完成后,系统能够分离处理不同编帧方式的数据。试验验证表明,该系统能够有效实现针对不同型号记录仪的数据回读、数据绘制和数据分离等功能。该系统的设计显著提高了回读过程的效率和灵活性,具有较强的工程实用价值。
关键词
弹载记录仪 QT上位机 数据显示 数据解析 国产fpga
Keywords
projectile recorder QT-based host computer data display data processing domestic fpga
分类号
TP319
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
