FPGA在全国大学生电子设计大赛相关类别中的应用参考


信号源:
  • 系统构成:FPGA + DAC + 模拟滤波器 + 放大器

    用FPGA通过DDS的方式产生任意信号,包括调制信号

  • 应用,生成如下波形:
    • PWM: 通过GPIO生成不同占空比的数字脉冲波形,用于产生直流(DAC的功能)、控制LED等的亮度、驱动马达
    • 正弦波生成 - 可以调节频率幅度
    • 任意波形 - 正弦波、三角波、锯齿波、方波
    • 调幅/调频/调相波形:使用数字调制方式生成调制波形
    • 时变波形:随时间改变相位 )、频率
数据采集与分析

用FPGA进行数据采集、分析

器件参数测量:
  • 系统构成:电信号放大器/比较器 + ADC + FPGA + 按键 + 显示(参数)
  • 应用,可以测量以下参数:
    • 元器件参数 - 电阻、电容、运放
    • 电气参数 - 工频、电压、电流、Q、功率因子
信号特征测量
  • 系统构成:电信号放大器/滤波器/比较器 + ADC + FPGA + 按键 + 显示(参数或波形),如配上DAC可以发送信号,且收、发可以进行相关处理
  • 应用:
    • 时域 - 频率、相位,用闸门计数器
    • 时域波形 - 示波器,用触发
    • 频域波形 - 频谱仪、音频信号分析、频率特性、幅频特性,FFT
    • 数据域 - 传输时间、传输特性、逻辑分析仪、相关分析
系统构成
应用

用FPGA进行数字信号处理实现自适应数字滤波

系统构成:
应用场景,通过选用相应的传感器采集数据,通过算法对数据处理以后在通过执行机构控制外部设备

控制类题目比较大的挑战就是选择合适的传感器,传感器有很多中,如何快速、正确地选择,可以参照常用传感器分类

无线电发射机
无线电接收机

模拟检波 到 数字检波

无线电收发系统
  • 系统构成:ADC + DAC + FPGA + 运放 + 模拟滤波器
  • 应用领域:见上发射机+接收机部分,更多的是系统应用

软件定义无线电SDR的构成框图

ADI公司的SDR模拟收发器件AD9361

Nuand公司的软件无线电模块BladeRF覆盖47MHz到6GHz的范围

关于软件定义无线电(SDR)的一些文章
1.信号源类
2.仪器仪表类
3.数据采集类
4.滤波器
5.调制解调器