基于FPGA的TIADC高速数据获取与处理系统设计与实现的开题报告.pdf

基于FPGA的TIADC高速数据获取与处理系统设计

与实现的开题报告

1.研究背景与意义

随着5G通信、云计算、物联网等技术的迅猛发展，对高速、高精度

的数据采集与处理系统的需求越来越迫切。现有的数据采集与处理系统

往往采用基于软件的DSP或FPGA，但由于软件架构的固有瓶颈，开发周

期长、成本高、性能瓶颈等问题，无法满足高速高精度数据采集与处理

的需求。TIADC（Time-InterleavedADC）成为一种新的高速数据采集技

术，其采样率可达数十GHz级别，采样精度可达12位以上，极大地满足

高速、高精度数据采集与处理的要求。因此，设计一套基于FPGA的高

TIADC数据采集与处理系统，对推动现代科学技术的发展具有重要意义。

2.研究内容与研究目标

本文旨在设计一套基于FPGA的高TIADC数据采集与处理系统，

具体研究内容包括：

（1）TIADC模块设计：选择TIADC芯片，设计基于华清远见FPGA

板卡的TIADC模块电路，并完成PCB设计和制作。

（2）数据采集与处理系统设计：设计基于FPGA的数据采集与处理

系统架构，包括数据输入输出、数据接口控制和数据处理算法等。

（3）系统测试与性能评估：测试系统采集和处理不同频段的信号，

并对系统性能进行评估和分析。

研究目标包括：

（1）设计出基于FPGA的高TIADC数据采集与处理系统，并完成

系统PCB设计和制作；

（2）开发系统的数据接口控制模块、数据处理算法，并测试系统性

能；

（3）通过测试数据分析，评估系统性能与优化改进。

3.研究方法与技术路线

本研究采用以下方法和技术路线：

（1）系统设计：基于Python、Matlab等软件平台，结合Verilog

HDL语言和FPGA硬件设计平台，设计TIADC模块和数据采集与处理系

统；

（2）系统测试：采用信号发生器、示波器、频谱仪等测试设备进行

系统测试与性能评估；

（3）数据处理：采用Python等编程语言完成系统数据处理算法设

计和实现，如数字滤波、FFT、DMA数据传输等。

4.研究进度与计划安排

目前，已完成初步准备工作，包括学习研究TIADC技术、FPGA设

计原理和数据处理算法等。下一步计划包括：

（1）完成TIADC模块设计并进行PCB制作完成；

（2）完成数据采集与处理系统的控制器设计，并进行功能测试；

（3）完成数据处理算法设计和实现，并进行整体系统测试。

计划研究周期为一年。