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基于FPGA的信号处理通用硬件平台的设计

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1 上海工程技术大学

大学生创新活动计划项目申请表

填表时间： 2009年10月25日

项目名称 基于FPGA的信号处理通用硬件平台的设计

申请人 何法江 所属学院 机械工程学院

一、申请理由（包括申请人具备的知识条件、特长、兴趣等）

（1）

二、立项背景（研究现状、趋势、研究意义等，参考文献和其他有关背景材料）

本项目的是基于校启动基金项目《微弱脉冲信号处理技术在焊接裂纹微波检测中的应用研究》立项的，在该基金项目中，信号处理硬件平台是专用的。本项目立项目的是搭建一个信号处理的通用硬件平台。

在校基金项目中，主要研究基于焊接裂纹的微弱脉冲信号处理技术，在检测中采用新的方法，即将多脉冲相干积累方法和小波变换方法结合起来，并利用FPGA芯片及外围电路实现该方法，以满足工业现场检测的实时性、准确性及检测设备小型化的要求。

在微波无损检测技术中，为有效地检测出工件表面的裂纹，提高产品的合格率，微弱信号检测是关键。基于新方法的脉冲微弱信号检测技术在满足实时性的基础上不仅能检测出裂纹，而且使检测系统具有强抗干扰性能。该微弱信号检测新方法的研究具有一定的理论价值，其硬件的研制可直接应用于微波无损检测装置，从而获得直接的经济效益。

在信息理论高度发展的今天，仪器化的微弱信号检测原理、技术已日趋成熟，但设备比较复杂、昂贵。校基金项目拟采用多脉冲相干积累和小波变换相结合的方法来检测焊接裂缝的微弱信号，有望降低设备成本，简化理论，使得微波无损检测技术具有更加广阔的应用前景。资料调研表明，微弱信号检测在微波无损检测中处于重要地位，校基金项目中微弱信号检测可降低发射功率，接收功率，从而减小检测仪器的体积。校基金项目的研究成果既可直接应用于其它一般的微波无损检测仪，也是对现有微弱信号检测理论的有效补充。因此，本项的研究更具有应用价值。

无论在微波检测还是在生产、科研、电子测量过程中，常需要将淹没在低频噪声中的微弱信号提取出来[1-4]。微弱信号检测技术应用范围遍及光、电、磁、声、医学、激光、材料等领域，其仪器已成为现代科学研究中不可缺少的设备。微弱信号检测技术是采用电子学、 2 信息论、计算机及物理学的方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特点与相关性，检测被噪声淹没的微弱有用信号[5-8]。微弱信号检测电路的目的是从强噪声中提取有用信号，或用一些新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。因此，本项目的研究成果可直接应用于其它领域。

为了检测被背景噪声淹没的微弱信号，人们进行了长期的研究工作，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特点、相关性以及噪声的统计特性，然后利用电子学手段、信息理论和其他物理、数学方法，来对被噪声淹没的微弱信息进行提取、测量。微弱信号检测的首要任务是提高信噪比，以便从强噪声中检测出有用的微弱信号，从而满足现代科学研究和技术开发的需要。目前，常采用的微弱信号检测方法大致有以下几种方法[9-16]：（1）生物芯片扫描微弱信号检测方法。该方法中根据生物芯片相对激光器及探测器是否移动来对生物芯片进行扫读，有扫描检测和固定检测之分。 (2) 锁相放大器微弱信号检测。锁相放大器由于具有中心频率稳定，通频带窄，品质因数高等优点得到广泛应用。 (3) 微弱振动信号的谐波小波频域提取。(4) 基于噪声和混沌振子的微弱信号检测。该方法利用非线性系统的周期解所发生的本质变化来检测微弱信号。

调研与研究发现，在信息时代，信号处理技术起着举足轻重的作用，因此，基于FPGA的信号处理通用硬件平台的设计具有一定的经济和社会价值。

参考文献：

[1] Uvaisov, S.U.; Grodzenskaya, I.S. The detection of a weak signal on a background of

interference in the case of a rayleigh distribution. Measurement Techniques, v 49, n 4, April,

2006, p 395-399.

[2] Tuzlukov, Vyacheslav. Detection of weak signals by generalized detector. International

Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), v 2, 1999, p1384-1386.

[3] Shevlyakov, Georgy; Kim, Kiseon. Robust minimax detection of a weak signal in noise with a

bounded variance and density value at the center of symmetry. IEEE Transactions on

Information Theory, v 52, n 3, March, 2006, p 1206-1211.

[4]王立刚, 张殿元. 低噪声光电检测电路的研究与设计. 电测与仪表, 2007(44), P63-66.

[5]曾庆勇.微弱信号检测[M].杭州:浙江大学出版社, 1994.47- 1052.

[6]唐洪宾.同步积分器-噪声中提取微弱信号的一种方法[J].南京:南京大学学报( 自然科学版) , 1979,(1) .

[7]陈佳圭.微弱信号检测[M].北京:中央广播电视大学出版社,1987.

[8]Delic, Hakan. Distributed weak signal detection and asymptotic relative efficiency in dependent

noise. Signal Processing, v 77, n 3, Sep, 1999, p 335-342.

[9]王蕴珊.微弱信号的电子检测电路设计的研究.英才高职论坛,2007(1),P41-51.

[10] Ehara, Naoki; Sasase, Iwao; Mori, Shinsaku. Weak radar signal detection based on wavelet

transform. ICASSP, IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal

Processing - Proceedings, v 2, 1994, p377-380.

[11] Bashin, G.M. Multialternative invariant detection of a weak fading signal against a

background of stationary interference of unknown intensity. Telecommunications and Radio

Engineering (English translation of Elektrosvyaz and Radiotekhnika), v 47, n 6, Jun, 1992, p

91-94.

[12]马平,唐小萍,罗正全. 生物芯片扫描微弱信号检测方法[J].微纳电子技术,2002. 3 [13]林凌,等. 一种新型锁相放大器检测电路[J]. 天津大学学报,2005.

[14]何正嘉,訾艳阳,孟庆丰等. 机械设备非平稳信号的故障诊断原理及应用[M]. 北京:高等教育出版社,2001.

[15]李舜酩. 高速旋转机械运行状态检测与故障诊断方法的研究[D]. 西安: 西安交通大学建筑工程与力学学院,1998.

[16]李泽蓉. 基于噪声和混沌振子的微弱信号检测[J]. 机械制造与研究,2003.

三、项目方案

本项目拟采用FPGA芯片来实现信号处理通用硬件平台的搭建，其系统设计如图1所示。

图1 FPGA系统组成结构

本项目拟采用多片低速ADC通过并行的方式来实现高速采样。采用M片ADC对同一信号采样，各片ADC采样频率相同，但其采样时钟的相位依次相差Mπ2，各片ADC的采样数据最后依次组合成系统采样数据。并行采样的等效采样频率为单片ADC采样频率的M倍。若采用两个工作时钟反相的ADC对同一信号同时采样可达到采样频率加倍的效果。原理如图2所示。

图2 双时钟并行采样工作原理 FPGAXC3S200复位JTAG时钟配置电源1.2V3.3V2.5V连接A/D工作模式选择输入信号采样时钟A采样时钟B等效采样时钟NN+1N+2N+3N+4N+5N+6N+7N+8N+9N+10N+11 4 并行配置模式适用于系统有多块FPGA芯片时，本设计只需一块FPGA芯片和一块配置芯片，故采用串行配置模式。另外考虑到系统时钟在电路板上可能的微小延时，稳妥起见，采用主串模式，即配置过程中用于FPGA和配置芯片之间的同步时钟信号由FPGA芯片提供。主串模式下配置芯片与FPGA芯片之间的管脚连接图如图3所示，由图3画出本设计配置芯片的电原理图如图4所示。

图 4 配置芯片电路原理图

主串模式下M0、M1、M2应该分别被设为0、0、0（逻辑低电平），但为了使电路有进一步的灵活性，本设计将M0、M1、M2引脚的高低电平进行跳线设置,如图5所示，这样可根据图3 主串模式下FPGA与配置芯片的管脚连线图 5 情况灵活改变所选择的配置模式。

四、预期成果

（1）通过资料调研，培养学生创新能力；

（2）通过项目总体设计方案的确定，培养学生系统阐述问题，解决问题的能力；

（3）通过硬件平台的设计，培养学实际动手能力；

（4）通过项目的完成，培养学生的科研能力；

（5）通过信号处理平台设计，为应用提供便捷。

学院意见：

主管院长（签字） 年 月 日

学校意见：

年 月 日

图 5 跳线设置状态选择管脚

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基于FPGA的实时视频信号处理平台的设计

基于FPGA的实时视频信号处理平台的设计

第２０卷　Ｖｏ１．２０　第１４期　ＮＯ．１４　电子设计工程　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　２０１２年７月　Ｊｕ１．２Ｏ１２　

基于ＦＰＧＡ的实时视频信号处理平台的设计　

孙军文，肖金明，王中训　

（烟台大学光电信息科学技术学院，山东烟台２６４００５）　

摘要：提出一种基于ＦＰＧＡ的实时视频信号处理平台的设计方法，该系统接收低帧率数字ＹＣｂＣｒ视频信号，对接收　

的视频信号进行格式和彩色空间转换、像素和，利用片外ＳＤＲＡＭ存储器作为帧缓存且通过时序控制器进行帧率提　

高．最后通过ＶＧＡ控制模块对图像信号进行像素放大并在ＶＧＡ显示器上实时显示。整个设计使用Ｖｅｒｉｌｏｇ　ＨＤＬ语言　

实现．采用Ａｈｅｒａ公司的ＥＰ２Ｓ６０Ｆ１０２０Ｃ３Ｎ芯片作为核心器件并对功能进行了验证。　

关键词：现场可编程逻辑门阵列；同步动态随机存储器；图像处理；视频图形阵列　

中图分类号：ＴＮ９４８　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—６２３６（２０１２）１４—０１６３—０３　

Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　Ｏｆ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｖｉｄｅｏ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＦＰＧＡ　

ＳＵＮ　Ｊｕｎ—ｗｅｎ，ＸＩＡＯ　Ｊｉｎ—ｍｉｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｚｈｏｎｇ－ｘｕｎ　

（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒ　Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｙａｎｔａｉ　Ｕｎ＆ｅｍｉ＠，Ｙａｎｔａｉ　２６４００５，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｉｎｓｔａｎｔ　ｖｉｄｅｏ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＦＰＧＡ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｒｅｃｅｉｖｅｓ　ｌｏｗＦ　ｄｉｇｉｔａｌ　ＹＣｂＣｒ　ｖｉｄｅｏ　ｓｉｇｎａｌｓ．Ｔａｋｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ＳＤＲＡＭ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈｉｐ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃａｃｈｅ　ｏｆ　ｆｒａｍｅｓ，ａｎｄ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｃｏｌｏｒ　ｓｐａｃｅ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，　

基于FPGA的视频信号采集系统的硬件设计

基于FPGA的视频信号采集系统的硬件设计

第２９卷第４期　淮北煤炭师范学院学报（自然科学版）　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．４　

２００８年１　２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕａｉｂｅｉ　Ｃｏａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）Ｄｅｃ．２００８　

基于ＦＰＧＡ的视频信号采集系统的硬件设计　

单　巍　

（淮北煤炭师范学院物理与电子信息学院，安徽淮北２３５０００）　

摘要：为满足视频信号实时处理的需要，文章分析了现有的视频采集系统的构成和特点，在此基础上设计了以静态　存储器（ＳＲＡＭ）为数据缓冲单元、可编程门阵列（ＦＰＧＡ）为控制核心、ＳＡＡ７１１１为Ａ／Ｄ转换芯片的实时性较好的前端　视频信号采集系统．针对ＦＰＧＡ的特点，本设计采用白顶向下的模块化设计方法实现了视频信号采集的功能．设计过　程中，用状态机完成了对芯片ＳＡＡ７１ｌ１的配置，用计数器控制整个信号采集过程，实现了地址、数据信号的可靠同步．　

关键词：视频采集：ＦＰＧＡ：ＳＡＡ７１１１芯片　中图分类号：ＴＮ　９１１．７３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—７１７７（２００８）０４—００６ｌ一０４　

１　引言　

近年来，随着多媒体技术的飞速发展，利用多媒体计算机处理视频影像已成为现实．现代的视频采集与　

处理技术发展迅速，各种视频采集卡不断涌现，但仍存在很多问题，如价格比较昂贵，处理功能简单等，不能　

很好地满足一些特殊的需求．如在工业现场监测和可视电话会议等领域，就需要实时陛好，抗干扰能力强等　

特点…，因此，需要根据这些特殊要求，设计制作功能更强的视频采集系统．　

当前典型的由ＦＰＧＡ作为核心的图像采集卡的硬件框图如图１所示：　

图ｌ　当前典型图形采集卡硬件框图　

本设计所提出的基于ＦＰＧＡ的视频信号采集系统设计方案正是基于图１建立的，其优势在于使用了　

ＦＰＧＡ作为视频采集卡的核心控制处理部分，可以充分利用ＦＰＧＡ所具有的可编程、控制逻辑实现方式灵活　

的特点，使设计出的视频采集系统具有很强的通用性、灵活性和实用性【２】．　

基于DSP和FPGA的通用数字信号处理系统设计

基于DSP和FPGA的通用数字信号处理系统设计

己口Ｉ］年１月　第］己卷第ｌ期　理论与方法　基于ＤＳＰ和ＦＰＧＡ的通用数字信号处理系统设计　彭　宇　姜红兰　杨智明　乔立岩　刘　旺　（哈尔滨工业大学自动化测试与控制系　哈尔滨　１５００８０）　摘要：随着电子设备结构和功能的日益复杂，对其内部使用的数字信号处理系统在体积和功耗方面提出了更高的要求。结　合以上背景，设计了一种体积小、功耗低的通用数字信号处理系统。该系统利用ＤＳＰ配合ＦＰＧＡ为硬件架构，以　ＴＭｓ３２ＯＶＣ５５Ｏ９Ａ　ＤＳＰ为数据处理核心，通过ＦＰＧＡ对ＵＳＢ、ＡＤＣ和ＤＡＣ等外围设备进行控制，并可实现频谱分析、数字滤　波器等数字信号处理算法。硬件调试结果表明，该系统满足设计要求，可应用于实际工程和课堂教学等多个领域。　关键词：数字信号处理；低功耗；ＤＳＰ；ＦＰＧＡ　中图分类号：ＴＮ９１１．７２　文献标识码：Ａ　国家标准学科分类代码：５１０．４０９９　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＤＳＰ　ａｎｄ　ＦＰＧＡ　Ｐｅｎｇ　Ｙｕ　Ｊｉａｎｇ　Ｈｏｎｇｌａｎ　Ｙａｎｇ　Ｚｈｉｍｉｎｇ　Ｑｉａｏ　Ｌｉｙａｎ　Ｌｉｕ　Ｗａｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｅｓｔ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｈａｒｂｉｎ　１　５００８０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｎｏｗａｄａｙｓ，ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｒｅ　ｂｅｃｏｍｉｎｇ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅ—　ｆｏｒｅ，ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｏｌｕｍｅ　ａｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ｈａｒｓｈｅｒ．Ａｃｃｏｒｄ—　ｉｎｇ　ｔＯ　ｔｈｅ　ａｂｏｖｅ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ａ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｉｔｈ　ｓｍａｌｌｅｒ　ｖｏｌｕｍｅ　ａｎｄ　ｌｏｗｅｒ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ＴＭＳ３２０ＶＣ５５０９Ａ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＦＰＧＡ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｐｅｒｆｏｒｍ　ｄａｔａ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＵＳＢ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＡＤＣ，ＤＡＣ，ｅｔｃ．ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｉｍ—　ｐｌｅｍｅｎｔ　ｓｐｅｃｔｒａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｄｉｇｉｔａｌ　ｆｉｌｔｅｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｃｌａｓｓｉｃ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Ｈａｒｄｗａｒｅ　ｄｅｂｕｇ　ｒｅ—　ｓｕｈｓ　ｓｕｇｇｅｓｔ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｍｅｅｔｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ　ｔｏ　ｒｅａｌ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｎｄ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ＣＯＵｒｓｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｌｏｗ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ＤＳＰ；ＦＰＧＡ　１　引　言　随着计算机技术和电子技术的高速发展，数字信号处　理理论和方法已成为众多研究领域的重要研究基础，被广　泛应用在航空航天、自动化控制、通信等领域。然而，数字　信号处理系统功能日益齐全，结构也越来越复杂，导致其　体积和功耗不断增加，对电子设备的运行造成了严重的影　响。因此，减小数字信号处理系统的体积和功耗，对降低　整个电子系统的运营成本、提高系统可靠性具有重要　意义。　１１公司５０００系列的数字信号处理器ＴＭＳ３２０ＶＣ５５０９Ａ　具有较快的数字信号处理能力，同时具有低功耗、封装小、价　格低等优点，被广泛的应用于数字信号处理领域中。本文充　收稿日期：２０１２－１１　分利用了ＴＭＳ３２０ＶＣ５５０９Ａ的以上优势，同时结合ＦＰＧＡ的　并行控制能力，实现了体积小、功耗低的通用数字信号处理　系统。　２　系统主要功能和技术指标　本系统主要功能要求如下：　１）模拟信号的产生，包括正弦波、方波、三角波、锯齿　波以及带有高频正弦分量的上述波形；　２）信号的采集，包括模拟信号、语音信号等；　３）频谱分析、数字滤波等常用数字信号处理算法的　实现；　４）与主控计算机之间进行数据与命令互传。　根据系统功能要求，同时考虑系统通用性和扩展性要　

基于FPGA的通信电子信号处理设计

基于FPGA的通信电子信号处理设计

基于FPGA的通信电子信号处理设计

随着信息技术的不断发展，通信电子技术在现代化社会中的应用变得越来越广泛。在通信电子领域中，传统的数字信号处理技术已越来越无法满足未来通信技术的需求。基于FPGA的通信电子信号处理技术以其灵活性、可重构性、高性能与低功耗等特点，成为了现代化通信领域的一个重要的研究方向。下面，本文将从FPGA的应用角度出发，系统地介绍通信电子信号处理设计的相关知识。

一、FPGA的特点

FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件。由于其可现场编程的特性，FPGA可以实现底层硬件逻辑的可编程化，能够方便地配置和优化硬件系统，从而更好地适应各种应用的需求。FPGA可以被看作是自定义集成电路（ASIC）的一种替代品。FPGA的特点主要有以下几点：

1、适应性强：FPGA具有使用方便，开发时间短，开发成本低等优点；同时还可以根据用户需求定制开发，适用范围广。

2、高性能：由于内置对实现高速逻辑运算的块RAM，FPGA可以在很短的时间内完成许多高速运算。

3、灵活性：FPGA采用可编程的方式进行设计，因此可以根据不同的需求进行各种不同的编程以达到各种不同功能的实现。

4、可重用性：FPGA的设计可以重复使用，便于对同一功能的不同实现进行比较。

因此，FPGA被广泛应用于各类计算机、通信电子、航空航天电子和军事电子等领域。

二、FPGA在通信电子信号处理设计中的应用

随着数字通信技术的不断发展，各种新型通信技术与系统层出不穷，而FPGA对于这些新型通信技术和系统的开发与实现有着很好的应用前景。下面，本文将从信号数字化、通信协议处理、通信功率控制等方面阐述FPGA在通信电子领域中的应用。

1、信号数字化

信号数字化是通信电子领域中的重要领域之一，它的主要作用是将模拟信号转化为数字信号。在数字通信系统中，采用的模拟调制技术包括调幅、调频和调相。而数字通信需要对数字信号进行模拟解调处理。这时候，FPGA可由实现信号采集、滤波、数字信号解调等操作。同时，在信号数字化过程中，FPGA可以实时调整采集参数，进而控制信号的采集质量和数据处理效率。