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Referenzdesign

FPGA-basierte Signal

Eine Hochleistungs-Digitalsignalverarbeitungsplattform auf Basis der Lattice-FPGA-Architektur für Echtzeit-Datenerfassung, -filterung und -spektralanalyse bei GHz-Geschwindigkeiten.

Dies ist ein Referenzdesign. Es zeigt, was wir für einen Kunden entwerfen und entwickeln können. Die folgenden Werte sind Designziele und keine Messwerte aus einem gelieferten Produkt.

Funktionen erkunden Ähnliches anfragen

2.4

GHz-Takt

ADC-Kanäle

Filterstufen

Geschätzte Bauzeit (Wochen)

Systemarchitektur

Signaleingabe

16-Kanal-ADC-Frontend mit Antialiasing-Filtern und programmierbaren Verstärkern

FPGA-Kern

Lattice ECP5 mit Pipeline-DSP-Blöcken und benutzerdefinierten VHDL-IP-Kernen

Verarbeitungskette

FIR/IIR-Filter, FFT-Engine und digitaler Downconverter mit konfigurierbaren Parametern

Analyseausgabe

Echtzeit-Spektralanzeige mit Datenprotokollierung und Frequenzbereichs-Visualisierung

Kernfähigkeiten

GHz-Verarbeitung

Parallele Pipeline-Architektur mit 2,4 GHz effektivem Durchsatz und deterministischer Latenz unter 10 Nanosekunden.

Konfigurierbare Filter

Zur Laufzeit programmierbare FIR- und IIR-Filterkoeffizienten für Bandpass-, Tiefpass-, Hochpass- und Kerbkonfigurationen.

Echtzeit-FFT

Hardwarebeschleunigte 4096-Punkt-FFT mit Fensterfunktionen für Live-Spektralanalyse und Frequenzmessung.

Mehrkanaliger Sync

Phasengekoppelte Abtastung über alle 16 ADC-Kanäle mit Sub-Nanosekunden-Synchronisationsgenauigkeit.

Tiefer Speicher

DDR3-Puffer mit 2 GB kontinuierlicher Signalerfassung mit Ringpuffer und getriggertem Erfassungsmodus.

Standardschnittstellen

SPI-, UART- und Gigabit-Ethernet-Schnittstellen für Konfiguration, Steuerung und Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung.

FPGA-Entwicklungsboard: Individuelles Design

Leiterplattenlayout

Signalanalyse

So würden wir vorgehen

Architekturdesign

Systemspezifikation der DSP-Pipeline, Datenflusseanalyse und FPGA-Ressourcenschätzung mit Yosys + nextpnr.

HDL-Entwicklung

VHDL-Codierung benutzerdefinierter IP-Kerne einschließlich FIR-Filter, FFT-Engine und ADC-Schnittstellencontroller.

Leiterplattendesign

6-lagige Leiterplatte mit kontrollierten Impedanzleiterbahnen, Stromintegrationsanalyse und Hochgeschwindigkeitssignalführung.

Simulation und Verifikation

GHDL + GTKWave Verhaltens- und Zeitsimulation mit Testbenches für alle Betriebsmodi.

Hardware-Validierung

Onboard-Tests mit kalibrierten Signalquellen zur Messung von SNR, THD und Verarbeitungslatenz.

Designziele

Verarbeitungsdurchsatz2.4 GHz

Signal-Rausch-Verhältnis72 dB

Filtergenauigkeit99.2%

Energieeffizienz3.2W

Kanalisolierung85 dB

Tech-Stack

Lattice ECP5 VHDL Yosys + nextpnr GHDL + GTKWave KiCad Python SPI DDR3 Gigabit Ethernet GNU Octave Verilog JTAG

Benötigen Sie maßgeschneiderte FPGA-Lösungen?

Von Hochgeschwindigkeits-Signalverarbeitung bis hin zu individuellem Digitaldesign liefert unser Team FPGA-basierte Lösungen für maximale Leistung und Zuverlässigkeit.

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