基于FPGA硬件設計和仿真方法探索與研究.pdf

1、本文以數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的FPGA硬件實現(xiàn)為例，重點研究并討論了FPGA硬件設計與科學計算軟件仿真交叉使用的幾種方法。對傳統(tǒng)的FPGA設計流程進行改進，提出了適合預設計系統(tǒng)的特點和需求的新的設計方法。主要內容包括三個方面：系統(tǒng)設計中融入FPGA硬件設計和Matlab軟件仿真相結合的方法；基于DSP Builder的FPGA設計方法；基于Scilab/Scicos-HDL的FPGA設計方法的探索和研究。在基于FPGA和Matlab相結合的設

2、計方法中，在設計之初借助Matlab仿真并產生濾波器的抽頭系數(shù)，在設計中利用Matlab代替FPGA完成開方、對數(shù)等運算，實時輸出運算結果，在設計的最后利用Matlab驗證設計的正確性并分析系統(tǒng)的性能。此外，本文還為Matlab在FPGA設計過程中的輔助功能集成了可視化的界面，增強程序的可移植性。最后將設計下載到FPGA芯片中，并使用示波器觀察輸出波形，通過統(tǒng)計誤碼率分析系統(tǒng)的性能。在基于DSP Builder的設計方法的研究中，首先討

3、論該設計方法的意義及設計流程，進而以設計數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)為例，闡述該設計方法的應用與實現(xiàn)，最后通過設計過程總結該設計方法的優(yōu)勢與不足。
　　 本文提出了基于Scicos-HDL工具箱的設計方法，首先以設計數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)為例測試該工具箱的性能，針對庫模塊較少的問題，著重研究Scicos-HDL庫模塊的設計技術，并以數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的模塊設計為例，將其設計為Scicos-HDL的庫模塊，實現(xiàn)了既能在Scilab中仿真驗證，又能自動