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      FPGA數字信號處理設計培訓班(TSFX0901)

      課程簡介:本課程分為兩個專題,分別針對Altera和Xilinx的數字信號處理解決方案進行培訓。分別針對Altera/Xilinx FPGA的DSP 解決方案,圍繞數字信號處理原理,系統算法結構及RTL仿真。 講 師:韋老師,姚老師,葛老師,陸老師,宋老師 上課地點 :北京、上海、深圳、成都、南京、武漢、西安、廣州、沈陽、濟南、重慶 立即報名 在線咨詢
      • 課程概述
      • 老師簡介
      • 課程大綱
      • 課程背景

        當今,DSP領域的設計工程師都面臨著一些非,F實和嚴峻的問題,那就是“他們所處的環境變化十分迅速,標準快速的演進并且不斷地融合,上市的周期也越來越短,設計在經濟和技術上的約束增多”。于此同時,隨著半導體及集成電路技術的飛速發展,針對DSP優化的高性能FPGA變成這些問題的良好的解決方案,在那些始終處于連續的變化之中的市場需求,諸如通信、多媒體和國防行業等領域,FPGA扮演著比傳統數字信號處理器更加重要的角色,他們一起共同開拓著數字信號處理的廣闊市場。針對FPGA在數字信號處理領域的廣泛應用,我們設計了這個為期四天的基于FPGA的數字信號處理培訓班。

        課程目標

        1.熟悉數字信號處理的FPGA解決方案及設計流程
        2.掌握常見算術運算的FPGA實現方法
        3.掌握常用數字信號處理算法的FPGA實現方法
        4.熟悉MATLAB基本操作方法
        5.掌握MATLAB語言及M文件語法
        6.掌握Simulink建模方法
        7.熟悉Altera/Xilinx數字信號處理IP
        8.掌握DSP Builder/System Generator設計工具設計方法
        9.掌握FPGA的Simulink建模方法
        10.掌握軟硬件協同仿真方法
        11.掌握相關設計工具的使用及協同方法
        12.了解通信、圖像、語音等領域的常見應用及典型案例

        教學平臺

        【Altera FPGA開發板】紅色颶風3代Altera CycloneII開發板
        ◆ 【Xilinx FPGA開發板】紅色颶風3代Xilinx Spartan3AN開發板
        >>>點擊查看兩款教學平臺照片及詳細介紹>>>

        實驗環境

        為了保證培訓效果,增加互動環節,我們堅持小班授課,每期報名人數限15人,多余人員安排到下一期進行。人手一套開發板和開發用的PC主機。>>單擊查看實驗設備

        學時費用

        ◆課時:共4天,每天6學時,總計24學時
        ◆費用(含教材費):公司(2800元),個人自費(2500元),學生自費(1900元,憑有效證件)
        ◆培訓證書:工業和信息化部《信息技術應用技能FPGA應用設計工程師認證證書》(認證費500元)
        ◆外地學員:代理安排食宿(需提前預定)

        新優惠

        ◆團體報名優惠措施:兩人95折優惠,三人或三人以上9折優惠!
        ◆同時報選《FPGA數字信號處理設計班》,即享受500元優惠!
        ◆同時報選《FPGA項目案例培訓班》,即享受500元優惠!

        質量保證

        1、培訓過程中,如有部分內容理解不透或消化不好,可免費在下期培訓班中重聽;
        2、培訓結束后免費提供一個月的技術支持,充分保證培訓后出效果;
        3、培訓合格學員可享受免費推薦就業機會。

      • 韋老師

        華清遠見高級講師
               6年FPGA開發經驗,熟悉Altera及Xilinx公司CPLD及FPGA體系架構及開發,獨自設計過基于多款Altera及Xilinx可編程邏輯器件的高速數據采集及處理系統,包括原理圖設計、PCB布線、裸板調試、系統調試等,對基于FPGA的PCI總線設計有深入研究。 [韋老師授課視頻]

        姚老師

        華清遠見高級培訓講師
               北京航空航天大學自動化專業博士學位,有8年的FPGA和DSP系統硬件開發經驗,成功開發了衛星載超高速圖像壓縮系統、紅外圖像采集壓縮和傳輸系統、基于MPEG4/H.264的網絡監控系統、高速(1GHz)并行(4顆)DSP圖像處理系統, 超大規模高速500萬門FPGA驗證平臺(Altera StratixII EP2S180)。 [姚老師授課視頻]

        葛老師

        華清遠見高級講師
               美國FIU計算機碩士。具有多年硬件開發工作和集成電路人才培訓經驗。精通 FPGA代碼的編寫、仿真代碼的編寫;熟悉Quartus II、ISE、ModelSim、 Synplify等設計仿真綜合工具;熟悉基于FPGA的UART、VGA接口電路設計,有良好的模塊設計風格和代碼風格,擅長基于Xilinx Spartan 3、Virtex4,Altera Cyclone II、 Stratix II系列的 FPGA,以及基于FPGA SOPC系統設計,曾負責完成某航天測控網關設計、JPEG解碼器IP設計系統等項目。

        陸老師

        華清遠見高級講師
               美國FIU計算機碩士。具有多年硬件開發工作和集成電路人才培訓經驗。精通 FPGA代碼的編寫、仿真代碼的編寫;熟悉Quartus II、ISE、ModelSim、 Synplify等設計仿真綜合工具;熟悉基于FPGA的UART、VGA接口電路設計,有良好的模塊設計風格和代碼風格,擅長基于Xilinx Spartan 3、Virtex4,Altera Cyclone II、 Stratix II系列的 FPGA,以及基于FPGA SOPC系統設計,曾負責完成某航天測控網關設計、JPEG解碼器IP設計系統等項目。 [陸老師授課視頻]

        宋老師

        華清遠見高級講師
               6年FPGA/DSP開發經驗,熟悉主流廠商的器件、架構及工具鏈,熟悉FPGA設計全流程,包括分析設計需求與選型,RTL邏輯設計與綜合,仿真驗證,Floorplan優化,STA分析與收斂,實時在線調試等,在通信、視頻和工業控制等領域項目實踐經驗豐富。
      • 第一天
        學習目標 第一天的課程首先介紹數字信號處理的基本概念,重點講述常用數字信號處理模塊的FPGA實現,通過硬件描述語言對這些模塊的描述和驗證,幫助學員加深對算法硬件實現的認識。通過對Matlab和Simulink使用方法的介紹,幫助學員掌握重要的數字信號處理工具的使用方法。

        1. 數字信號處理的FPGA解決方案及設計流程

        本節將介紹利用FPGA實現數字信號處理的優勢,對比常規數字信號處理設計流程和基于FPGA的數字信號處理設計流程的異同點,使學員了解Altera的數字信號處理解決方案及設計流程。
        本節要點:
        1.1 基于FPGA的數字信號處理的優勢
        1.2 數字信號處理設計流程
        1.3 基于FPGA的解決方案及設計流程
        1.4 基于DSP Builder的設計流程

        2. 常見算術運算的FPGA實現

        本節將介紹FPGA中數的表示方法,幫助學員理解定點數和浮點數的表示方法,掌握基本的算術運算的FPGA實現。
        本節要點:
        2.1 數的表示,定點數及浮點數
        2.2 常見算術運算的FPGA實現(加/減/乘/除)
        2.3 CORDIC算法

        3. 數字信號處理基礎及其FPGA實現

        本節將重點介紹幾種常用的數字信號處理方法,并給出其硬件語言描述方法和Altera IP核實現方法,為使用FPGA進行更復雜的數字信號處理打下基礎。
        本節要點:
        3.1 NCO的FPGA實現
        3.2 FFT的FPGA實現
        3.3 FIR的FPGA實現
        3.4 CIC的FPGA實現

        1. 常見算術運算的FPGA實現及仿真訓練

        本節通過學員動手及進行實驗,掌握常見的算術運算的FPGA實現方法,熟悉QuartusII,Synplify,Modelsim等常用工具的使用方法,為課程的進一步學習打下基礎。
        本節要點:
        1.1 QuartusII/Synplify/Modelsim工具使用
        1.2 常見算術運算的Verilog實現與仿真

        2. 典型數字信號處理算法實現及仿真訓練

        本節由學員動手完成幾個典型數字信號處理算法實驗,掌握在QuartusII中生成及例化IP的方法,掌握利用Modelsim進行IP核仿真的方法。
        本節要點:
        2.1 DSP Builder使用方法
        2.2 Modelsim仿真庫編譯方法
        2.3 典型數字信號處理算法的實現與仿真
        第二天
        學習目標 第二天的課程將對Matlab和Simulink的使用方法進行介紹,對MATLAB基本操作,MATLAB語言,Simulink建模方法進行深入淺出的講解,幫助學員掌握重要的數字信號處理工具的使用方法

        1. MATLAB基礎

        本節針對FPGA開發過程中的主要工作——設計輸入——進行詳細分析,幫助學員掌握常見設計輸入方法,仿真激勵文件設計方法,理解硬件描述語言的可綜合設計風格。
        本節要點:
        1.1 原理圖設計方法,Verilog語言基本結構,可綜合設計,仿真激勵設計
        1.2 常用設計輸入方法實例分析

        2. MATLAB語言

        本節為學員介紹較為深層的MATLAB內容,包括腳本,函數,M語言語法,M程序調試等,使學員掌握這種高效的工程計算語言,為進行系統級的算法開發打下基礎。
        本節要點:
        2.1 M文件:M腳本文件、M函數文件
        2.2 M程序語法:運算符及控制結構
        2.3 M程序的調用及調試

        3. Simulink基礎

        本節為學員介紹使用Simulink來進行系統建模、仿真和分析的方法,并介紹Simulink 的部分軟件工具包,使學員學會這種圖形化建模的方法,同時為學員介紹Altera為Simulink擴展的DSP Builder工具箱。
        本節要點:
        3.1 Simulink圖形化建;静僮
        3.2 Simulink層次化設計方法
        3.3 Simulink典型軟件工具箱

        1. MATLAB基礎實驗

        本節由學員完成一系列有針對性的簡單實驗,使學員掌握MATLAB基本的界面環境操作方法及簡單的MATLAB操作方法。
        本節要點:
        1.1 MATLAB工具的集成開發環境
        1.2 MATLAB工作區語法規則
        1.3 可視化命令編寫方法

        2. MATLAB語言基礎實驗

        本節以M語言為主要實驗對象,學員通過編寫M文件及M函數,實現特定的功能。通過練習,學員將掌握使用MATLAB進行算法仿真的方法。
        本節要點:
        2.1 MATLAB M文件編輯器使用方法
        2.2 M文件及M函數實驗

        3. Simulink建模實驗

        本節以Simulink基礎工具箱及幾個典型的工具箱為實驗基礎,使學員在實踐中掌握Simulink的圖形化建模方法及集成開發工具的使用方法。
        本節要點:
        3.1 Simulink圖形化建;緦嶒
        3.2 Simulink層次化建模實驗
        3.3 典型模塊建模實驗
        第三天
        學習目標 第三天的課程將重點介紹Altera FPGA專用數字信號處理單元結構及調用方法,為學員講解主要的數字信號處理IP和DSP Builder設計要點,通過幾個典型的實驗使學員掌握Altera系統級算法設計工具的使用方法。

        1. Altera數字信號處理IP

        本節將介紹Altera FPGA的DSP資源結構以及Altera提供的重要數字信號處理IP,通過學習學員將了解使用Altera FPGA進行數字信號處理的特殊資源。
        本節要點:
        1.1 Altera乘法器結構
        1.2 數字信號處理/多媒體信號處理/通信與網絡處理IP
        1.3 常用IP設計方法

        2. DSP Builder工具箱

        本節對Altera的DSP Builder工具箱進行詳細介紹,包括包含的IP模塊,工具,參數,使用方法等,使學員了解此工具箱的結構,掌握其使用方法。
        本節要點:
        2.1 Altera Blockset/Altera Advanced Blockset
        2.2 DSP Builder工具箱的IP模塊
        2.3 模塊參數、系統仿真參數及硬件意義
        2.4 模塊的使用方法

        3. DSP Builder建模方法及設計要點

        本節從系統層面上對使用DSP Builder工具進行數字信號處理建模時的設計要點,系統結構設計方法,層次化設計方法,設計工具間的接口方法以及軟硬件協同仿真方法進行了介紹。
        本節要點:
        3.1 DSP Builder設計要點
        3.2 DSP Builder系統結構及層次化設計
        3.3 DSP Builder及SOPC Builder協同設計
        3.4 軟硬件協同仿真

        1. 建立第一個DSP Builder工程

        本節由學員動手完成一個簡單的DSP Builder工程,學習模塊調用方法,參數設置方法,完成仿真并在開發板上實現。
        本節要點:
        1.1 DSP Builder建模
        1.2 仿真參數及模塊參數設置
        1.3 模型的仿真及硬件實現
        1.4 層次化建模方法

        2. DSP Builder的SOPC接口設計實驗

        本節通過SOPC Builder來調用DSP Builder模塊,學習嵌入式工具和算法工具之間的協同設計方法。
        本節要點:
        2.1 Avalon接口設計
        2.2 與SOPC Builder工具協同設計

        3. DSP Builder使用HDL模塊實驗

        本節由學員完成包含HDL Import模塊的系統建模實驗,學會在Simulink中添加自定義HDL功能模塊的方法。
        本節要點:
        3.1 HDL Import建模方法
        3.2 系統建模仿真與實現

        4. DSP Builder硬件在環HIL實驗

        本節是一個Hardware In the Loop的軟硬件協同仿真實驗,通過實驗學員可以掌握DSP Builder算法模塊在FPGA中實現并將輸出利用Simulink工具進行仿真調試的方法。
        本節要點:
        4.1 HIL系統建模
        4.2 軟硬件協同仿真方法
        第四天
        學習目標 第四天的課程將對數字信號處理的幾個熱門領域:通信、圖像處理以及音頻處理等進行介紹,分析這幾個應用領域的典型數字信號處理算法,并使用系統建模工具進行幾個典型算法的仿真與實驗。

        1. 通信處理系統

        本節以通信領域為背景,對通信系統及軟件無線電的結構進行介紹,分析常見的通信收發信機中的常見Verilog算法實現。
        本節要點:
        1.1 通信系統及軟件無線電
        1.2 通信處理工具箱
        1.3 常見應用:調制解調,信號編解碼,同步設計

        2. 圖像處理系統

        本節以圖像處理領域為背景,對圖像處理的MATLAB實現進行介紹,對Simulink的圖像處理工具箱以及DSP Builder的相關模塊進行介紹。
        本節要點:
        2.1 圖像處理基礎及常用操作
        2.2 圖像處理工具箱
        2.3 常見應用:圖像分析與增強,圖像變換,圖像復原,圖像分割與邊緣檢測,圖像編解碼

        3. 語音處理系統

        本節以語言處理領域為背景,介紹語音處理的基本原理及利用MATLAB進行語音處理系統仿真的操作方法,對信號處理工具箱和DSP Builder中語音處理的相關模塊進行介紹。
        本節要點:
        3.1 音頻和語音處理基礎及常用操作
        3.2 信號處理工具箱
        3.3 常見應用:音頻編解碼,語音識別,語音分析,語音合成

        1. 調制解調的Verilog和Matlab實驗

        本節和學員一起完成典型調制解調算法的Verilog及MATLAB設計與仿真,加深學員對Verilog語言及MATLAB的認識。
        本節要點:
        1.1 調制解調算法
        1.2 Verilog實現與仿真
        1.3 MATLAB實現與仿真

        2. 圖像邊緣檢測HIL實驗

        本節和學員一起完成圖像邊緣檢測算法的實驗,使用DSP Builder和開發板完成HIL軟硬件協同仿真,加深學員對DSP Builder工具和FPGA實現的認識。
        本節要點:
        2.1 圖像邊緣檢測算法
        2.2 DSP Builder建模
        2.3 HIL軟硬件協同仿真

        3. 語音回聲系統實驗

        本節和學員一起完成一個語音回聲系統實驗,使學員從感性的語音到基于FPGA的數字信號處理有一個完整的認識。
        3.1 語音回聲系統結構
        3.2 DSP Builder建模
        3.3 HIL軟硬件協同仿真
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