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利用FPGA技术实现宽带信号的实时频谱设计与实现

目录

文档简述................................................3

1.1研究背景与意义.........................................3

1.2国内外研究现状.........................................8

1.3主要研究内容...........................................9

1.4技术路线与论文结构....................................11

系统总体方案设计.......................................11

2.1宽带信号处理需求分析..................................13

2.2基于FPGA的信号处理架构................................14

2.3核心功能模块划分......................................17

2.4总体设计方案论证......................................18

关键技术研究...........................................19

3.1高效FFT算法实现.......................................20

3.1.1基2FFT算法原理.....................................21

3.1.2实数FFT优化策略.....................................23

3.2频谱显示算法设计......................................24

3.2.1频谱数据可视化方法..................................26

3.2.2动态显示参数配置....................................28

3.3实时处理技术要求......................................28

3.3.1数据流管理机制......................................29

3.3.2并行处理策略........................................31

硬件平台构建...........................................35

4.1FPGA开发板选型........................................35

4.2外围接口电路设计......................................37

4.2.1信号输入通道设计....................................38

4.2.2显示输出接口设计....................................39

4.3系统时钟与复位电路....................................41

4.4硬件系统调试..........................................45

软件设计与实现.........................................47

5.1FPGA底层逻辑设计......................................48

5.1.1数据采集模块实现....................................48

5.1.2FFT运算模块实现.....................................49

5.1.3频谱计算模块实现....................................51

5.1.4控制与状态管理模块..................................53

5.2IP核选用与参数配置....................................55

5.3软件流程图设计........................................55

5.4代码编写与优化........................................57

系统测试与性能分析.....................................58

6.1

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