FPGA数字信号处理设计培训
课程概述
本课程分为两个专题，分别针对Altera和Xilinx的数字信号处理解决方案进行培训。分别针对Altera/Xilinx FPGA的DSP 解决方案，围绕数字信号处理原理，系统算法结构及RTL仿真，Matlab及Simulink，DSP Builder/System Generator 工具箱，软硬件协同调试等内容展开培训，通过通信、多媒体等领域的案例对FPGA的算法实现进行深入分析。
课程目标
1.熟悉数字信号处理的FPGA解决方案及设计流程
2.掌握常见算术运算的FPGA实现方法
3.掌握常用数字信号处理算法的FPGA实现方法
4.熟悉MATLAB基本操作方法
5.掌握MATLAB语言及M文件语法
6.掌握Simulink建模方法
7.熟悉Altera/Xilinx数字信号处理IP
8.掌握DSP Builder/System Generator设计工具设计方法
9.掌握FPGA的Simulink建模方法
10.掌握软硬件协同仿真方法
11.掌握相关设计工具的使用及协同方法
12.了解通信、图像、语音等领域的常见应用及典型案例
培训内容
1. 数字信号处理的FPGA解决方案及设计流程
本节将介绍利用FPGA实现数字信号处理的优势，对比常规数字信号处理设计流程和基于FPGA的数字信号处理设计流程的异同点，使学员了解Altera的数字信号处理解决方案及设计流程。
2. 常见算术运算的FPGA实现
本节将介绍FPGA中数的表示方法，帮助学员理解定点数和浮点数的表示方法，掌握基本的算术运算的FPGA实现
3. 数字信号处理基础及其FPGA实现
本节将重点介绍几种常用的数字信号处理方法，并给出其硬件语言描述方法和Altera IP核实现方法，为使用FPGA进行更复杂的数字信号处理打下基础。
4. 常见算术运算的FPGA实现及仿真训练
本节通过学员动手及进行实验，掌握常见的算术运算的FPGA实现方法，熟悉QuartusII，Synplify，Modelsim等常用工具的使用方法，为课程的进一步学习打下基础。
5. 典型数字信号处理算法实现及仿真训练
本节由学员动手完成几个典型数字信号处理算法实验，掌握在QuartusII中生成及例化IP的方法，掌握利用Modelsim进行IP核仿真的方法。
6. MATLAB基础
本节为学员介绍MATLAB的基础知识，使学员了解MATLAB工具的强大功能，学会MATLAB界面操作及常用操作命令
7. MATLAB语言
本节为学员介绍较为深层的MATLAB内容，包括脚本，函数，M语言语法，M程序调试等，使学员掌握这种的工程计算语言，为进行系统级的算法开发打下基础。
8. Simulink基础
本节为学员介绍使用Simulink来进行系统建模、仿真和分析的方法，并介绍Simulink 的部分软件工具包，使学员学会这种图形化建模的方法，同时为学员介绍Altera为Simulink扩展的DSP Builder工具箱。
9. MATLAB基础实验
本节由学员完成一系列有针对性的简单实验，使学员掌握MATLAB基本的界面环境操作方法及简单的MATLAB操作方法。
10. MATLAB语言基础实验
本节以M语言为主要实验对象，学员通过编写M文件及M函数，实现特定的功能。通过练习，学员将掌握使用MATLAB进行算法仿真的方法。
11. Simulink建模实验
本节以Simulink基础工具箱及几个典型的工具箱为实验基础，使学员在实践中掌握Simulink的图形化建模方法及集成开发工具的使用方法。
12. Altera数字信号处理IP
本节将介绍Altera FPGA的DSP资源结构以及Altera提供的重要数字信号处理IP，通过学习学员将了解使用Altera FPGA进行数字信号处理的特殊资源。
13. DSP Builder工具箱
本节对Altera的DSP Builder工具箱进行详细介绍，包括包含的IP模块，工具，参数，使用方法等，使学员了解此工具箱的结构，掌握其使用方法。
14. DSP Builder建模方法及设计要点
本节从系统层面上对使用DSP Builder工具进行数字信号处理建模时的设计要点，系统结构设计方法，层次化设计方法，设计工具间的接口方法以及软硬件协同仿真方法进行了介绍。
15. 建立一个DSP Builder工程
本节由学员动手完成一个简单的DSP Builder工程，学习模块调用方法，参数设置方法，完成仿真并在开发板上实现。
16. DSP Builder的SOPC接口设计实验
本节通过SOPC Builder来调用DSP Builder模块，学习嵌入式工具和算法工具之间的协同设计方法。
17. DSP Builder使用HDL模块实验
本节由学员完成包含HDL Import模块的系统建模实验，学会在Simulink中添加自定义HDL功能模块的方法。
18. DSP Builder硬件在环HIL实验
本节是一个Hardware In the Loop的软硬件协同仿真实验，通过实验学员可以掌握DSP Builder算法模块在FPGA中实现并将输出利用Simulink工具进行仿真调试的方法。
19. 通信处理系统
本节以通信领域为背景，对通信系统及软件无线电的结构进行介绍，分析常见的通信收发信机中的常见Verilog算法实现。
20. 图像处理系统
本节以图像处理领域为背景，对图像处理的MATLAB实现进行介绍，对Simulink的图像处理工具箱以及DSPBuilder的相关模块进行介绍。
21. 语音处理系统
本节以语言处理领域为背景，介绍语音处理的基本原理及利用MATLAB进行语音处理系统仿真的操作方法，对信号处理工具箱和DSP Builder中语音处理的相关模块进行介绍。
22. 调制解调的Verilog和Matlab实验
本节和学员一起完成典型调制解调算法的Verilog及MATLAB设计与仿真，加深学员对Verilog语言及MATLAB的认识。
23. 图像边缘检测HIL实验
本节和学员一起完成图像边缘检测算法的实验，使用DSP Builder和开发板完成HIL软硬件协同仿真，加深学员对DSP Builder工具和FPGA实现的认识。
24. 语音回声系统实验
本节和学员一起完成一个语音回声系统实验，使学员从感性的语音到基于FPGA的数字信号处理有一个完整的认识。
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