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《重庆大学》 2011年
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多FPGA系统的关键问题及应用研究

张承畅  
【摘要】:多FPGA系统在系统结构中包含多片FPGA,且各片FPGA之间的互连遵从一定的拓扑结构。数字系统采用多片FPGA来构造的原因主要有:系统太大,用一片FPGA无法实现;不断扩展的电子应用领域,如3G LTE无线部署、由FPGA构造的超级计算机(如在爱丁堡大学制造的名为Maxwell的计算机)等;作为专用集成电路设计的样机;某些特殊领域的应用,如在数字阵列雷达接收机中的应用等。 研究多FPGA系统的关键技术、构建多FPGA系统、探讨多FPGA系统的具体应用均具有重要意义。本文的研究工作体现在以下几个方面: ①在比较全面总结文献资料的基础上,阐述多FPGA系统的概念、多FPGA系统的应用领域、多FPGA系统的应用研究现状、多FPGA系统的开发流程、多FPGA系统研究和开发的必要性。 ②研究多FPGA系统的系统结构,包括多FPGA系统的互连结构和多FPGA系统的的配置结构。分析几种常见的多FPGA系统的互连结构,指出其结构特点;对于多FPGA系统的配置结构,主要分为分散配置结构和集中配置结构两种基本类型。当前,由于大容量的FPGA多采用球栅阵列(BGA:Ball Grid Array)等高密度封装技术,在有效减少封装面积、提高可靠性和降低芯片成本的同时,还可为用户提供更多的引脚,这在一定程度上缓解了FPGA管脚资源不足的问题,同时,由于广泛采用多层板技术,使得相距较远的FPGA之间的互连可以通过在不同的板层布线来较为容易的实现,系统构建时其互连结构的设计应基于这些特点。在系统配置结构的选择上,由于使用单配置芯片的集中配置结构在硬件成本、PCB实现、配置管理、实验调试等方面比使用多个配置芯片的分散结构更具优势,应成为系统设计的首选。 ③系统研究多FPGA系统的逻辑分割算法。研究几种典型的分割算法:KL算法、FM算法、神经网络算法、遗传算法、集合覆盖算法以及基于虚拟连接技术的时分复用算法。针对电路结构中若存在反馈,当反馈总时延大于系统容忍值时,将会出现逻辑错误,提出一种通过改进传统遗传算法的适应性函数,以解决这一问题的方法。 ④多FPGA系统的配置和时钟同步方案研究在第四章进行,以一多FPGA系统的实验系统开发为例,提出一种小规模多FPGA系统的配置方案,实现一种基于DLL的多FPGA系统时钟同步方法。 ⑤研究基于脉冲积累以改善脉冲雷达检测性能的方法,提出一种基于FPGA的数字化实现方案,并进行工程实现。 ⑥分析多FPGA系统用于数字阵列雷达接收机设计的可行性和技术优势,并就其具体实现进行探讨,设计一套中频接收支路为20路的数字阵列雷达接收机。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN791

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李燕斌;李燕春;;用XCF32P实现FPGA的高速动态配置[J];电讯技术;2006年06期
2 王飞;刘涛;吴超宇;余翔;;基于GC4016的SDR数字中频接收机滤波器的设计与实现[J];电讯技术;2008年01期
3 黑蕾;程刚;孙卫平;;基于DSP和FPGA的中频数字接收机的设计[J];弹箭与制导学报;2007年05期
4 佘佑军;王丹;;TMS320C61416 EMIF总线下双FPGA加载设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年07期
5 刘大璐;王俊;;弱小信号雷达目标的信噪比分析及提高方法[J];电子测量技术;2008年04期
6 侯民胜;秦海潮;;相参积累法抑制同频雷达间干扰研究[J];电子测量技术;2008年06期
7 张洪刚;邢焕革;王德石;;基于CPLD的FPGA快速配置电路的设计[J];电子技术应用;2006年02期
8 李鹏;兰巨龙;;用CPLD和Flash实现FPGA配置[J];电子技术应用;2006年06期
9 吴远斌,李景文;直接中频采样及数字相干检波的研究[J];电子学报;1994年10期
10 黄再银;FPGA的工作原理及其应用[J];电子世界;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 武文权;可重构并行小卫星星载计算机体系结构设计[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
2 王鑫;宽带数字接收机的关键技术研究及实现[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 任菊;基于软件无线电的多通道数字接收机的实现[D];电子科技大学;2006年
2 史兴海;基于FPGA的全数字中频接收机的研究与实现[D];长春理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨洁茹;王春;;折叠式宽带信道化电子对抗接收机的设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
2 赵博;钱正祥;黄晓雷;;无人机载SAR技术应用研究综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年01期
3 祝陈;赵虎;柯海宁;;雷达信号中频采样技术[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年02期
4 刘新永;蔡凤丽;裴晓根;;基于MATLAB的m序列的产生及相关特性仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年05期
5 蔡凤丽;刘新永;江力;;基于LP法对截断巴克码旁瓣抑制MATLAB仿真分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
6 钱团结,章晓霞,陈离;软件无线电技术在数字电视中的应用[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期
7 商建;杨汝良;;新一代星载云雨测量雷达系统技术研究[J];安徽农业科学;2010年34期
8 王志杨;刘金龙;;一种基于MATLAB的瑞利信道仿真方法研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2012年03期
9 蒋玉娥;王志华;赵兆;;基于双波束雷达的车流量检测系统[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年03期
10 高志明,关岩,于洪梅,吴秀红,李井会;人工神经网络在化学中的应用进展[J];鞍山钢铁学院学报;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马涛;陈娟;单洪;;基于DSPBuilder的数字下变频器FPGA设计[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 马涛;李东生;;单芯片可重构数字接收机的研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 马涛;李东生;;一种数控振荡器(NCO)的FPGA实现新方法[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
4 罗志勇;;雷达可靠性试验技术的探讨[A];第三届电子产品可靠性与环境试验技术经验交流会论文集[C];2001年
5 黄民;郝静如;张艳军;曾新海;;排水管道内壁的多波束声纳检测方法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 李军;蔡润泽;吴越;;基于复倒谱的水声信道均衡[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
8 郭磊;;间歇采样转发对脉压雷达的干扰效能评估[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
9 李志国;王振岭;;HB滤波器在数字接收机中的应用及实现[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
10 李敏;聂俊伟;韩其位;马瑞;任晖;;卫星导航系统天线阵接收机通道校正方法研究及改进[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张驰;基于BICM调制的MIMO-OFDM系统的高效编译码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 梅继丹;水声声图测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 祖秉法;“北斗二号”民用软件接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张文旭;被动雷达导引头数字信道化接收机研究及实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 赵国清;因子图上基于迭代检测的伪随机序列快速捕获算法及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 宫宇;基于STBC-OFDM技术的海上移动通信新框架体系的研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨毅;FMCW雷达高度表数字信号处理技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 赵越;煤矿提升容器激光定位系统设计[D];山东科技大学;2010年
3 李洋;基于PCI总线的高速、高分辨CCD图像采集系统的研制[D];长春理工大学;2010年
4 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
5 崔盈慧;基于障碍物智能识别的人机融合汽车安全预警研究[D];郑州大学;2010年
6 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
7 李婧琳;基于探地雷达的刚性路面板下脱空系统识别方法[D];郑州大学;2010年
8 郑亚能;X波段航海雷达图像预处理器的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 陈乃锋;MFSK水声通信信号处理子系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陆智超;全数字MSK调制解调器的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏红,何佩琨,毛二可,韩月秋;基于扩充的Prony方法对信号的谱估计[J];北京理工大学学报;1999年02期
2 马彦,石要武,孙文涛;高分辨率谐波恢复的互四阶累积量ESPRIT-SVD方法1[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年01期
3 熊小莉;直接序列扩频信号数字科斯塔斯环的分析与设计[J];电讯技术;2001年04期
4 杨力生,谭晓衡,杨士中;用FPGA实现数字下变频[J];电讯技术;2004年03期
5 肖乾友;黄晓革;骆志敏;;一种数字中频接收机的设计与实现[J];电讯技术;2006年04期
6 周林;文吉;;一种变系数的m序列产生方法[J];电讯技术;2007年01期
7 牛光辉;苏鹏;;带通采样在多载波数字中频接收机中的应用[J];电讯技术;2008年01期
8 陈平;李庆民;赵彤;;瞬时频率估计算法研究进展综述[J];电测与仪表;2006年07期
9 郑庆晖,张育林;利用GPS确定低轨道小卫星姿态[J];导弹与航天运载技术;2002年02期
10 兰华,石要武,金晟,贾清泉,敖丽敏;混合噪声下正弦参数估计互高阶谱MUSIC方法[J];电工技术学报;2001年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王俊;微弱目标信号积累检测的方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
2 郑立岗;数字接收机若干技术研究及系统实现[D];电子科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 谢卫君;PN码串并结合快速捕获方法的改进与研究[D];太原理工大学;2006年
2 郑稷;扩频通信系统中伪码捕获技术研究[D];重庆大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐京晶;最先进的10万门现场可编程门阵列(FPGAs)[J];微处理机;1996年03期
2 ;Xilinx免费WEB设计工具增加FPGA支持[J];世界电子元器件;2000年11期
3 罗剑波,姜伟;一种基于FPGA技术的高频疲劳试验机控制器的研制[J];电子工程师;2001年09期
4 Xilinx Inc.Amit Dhir;FPGA推动无线局域网发展[J];电子产品世界;2002年22期
5 Saeid Mousavi,Stephen Cheng;平台FPGA架构用于复杂嵌入式系统[J];今日电子;2002年06期
6 黄莺;Xilinx:创新求变 逆风飞扬[J];世界电子元器件;2002年09期
7 胡玲娜,张小军,邓鸿威;基于SYSTEM C的FPGA设计方法[J];今日电子;2003年12期
8 彭飞,赵继勇;基于FPGA的全数字低中频QPSK调制解调器实现[J];电子设计应用;2003年09期
9 Ken O'Neill;降低单事件辐射对卫星用FPGA的影响[J];电子设计应用;2003年12期
10 包明,赵明富,郭建华;基于FPGA的高速高精度频率测量的研究[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
2 张健;孙辉先;陈晓敏;安军社;;反熔丝FPGA的可靠性设计措施[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
3 ;Design and Research of Video Fire Detection System Based on FPGA[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
4 董雪;费建军;白娇杨;;基于FPGA的智能火灾报警系统的设计与研究[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
5 肖松;李跃华;张金林;;基于FPGA局部动态可重构的抗SEU容错系统研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
6 王玮;钱伟康;应怀樵;;基于FPGA的PXI高速数据采集系统硬件设计[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
7 钱伟康;梁利娟;王丽丽;;一种基于FPGA的CAN总线船舶监控系统[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
8 杨学友;叶振忠;刘常杰;李博文;;一种高速智能化视觉传感器设计[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
9 鲁艳;雷维嘉;谢显中;;基于Avalon接口的交织编码技术的FPGA实现[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
10 许超;肖铁;施柏鑫;;基于FPGA的电子内窥镜视频处理系统[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 海英;赛灵思发布新型FPGA芯片方案[N];人民邮电;2009年
2 ;实现FPGA产品差异化[N];中国电子报;2011年
3 ;FPGA为消费电子提供安全保证[N];中国电子报;2011年
4 本报记者 赵艳秋 冯晓伟 冯健;FPGA:市场应用广 门槛需降低[N];中国电子报;2009年
5 本报记者 冯晓伟;FPGA格局难改 新兴企业胜算几何?[N];中国电子报;2009年
6 ;异步架构FPGA实现业界最高速度[N];中国电子报;2009年
7 ;突破功耗和成本限制设计中国需要的FPGA[N];中国电子报;2009年
8 ;通信仍是FPGA最大市场[N];中国电子报;2009年
9 本报记者 梁红兵;赛灵思:降低FPGA应用门槛[N];中国电子报;2010年
10 华北光电技术研究所 刘刚;FPGA+DSP升级热像设计[N];中国电子报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张承畅;多FPGA系统的关键问题及应用研究[D];重庆大学;2011年
2 李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 余慧;时分交换的新型FPGA互连结构研究[D];复旦大学;2011年
4 谢丁;FPGA互连结构评估系统研究与实现[D];复旦大学;2011年
5 王忠明;SRAM型FPGA的单粒子效应评估技术研究[D];清华大学;2011年
6 廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
7 唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年
8 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年
9 薛晓勇;新型存储器在FPGA中应用的关键技术研究[D];复旦大学;2011年
10 隋文涛;FPGA布局算法研究[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周志娟;相移波束形成的FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 许冲;激光脉冲定距算法研究与FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 叶忠彬;基于FPGA的数字频率合成系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
4 彭涵阳;无串扰超声测距系统的激励方法及基于FPGA的设计与实现[D];天津大学;2010年
5 杜国女;基于FPGA的音乐景观灯的设计与实现[D];兰州交通大学;2011年
6 隆志远;基于FPGA和光电耦合的旋转机械非接触双向信号传输系统[D];南京航空航天大学;2010年
7 王波;基于FPGA的双核导航计算机系统设计[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 袁臻;电动多叶光栅通讯部分的FPGA实现[D];上海交通大学;2009年
9 刘开健;基于FPGA的实时图像处理系统的设计与实现[D];昆明理工大学;2008年
10 刘钰力;基于FPGA的SHA256高效数字加密系统[D];兰州大学;2011年
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