第六届集创赛——航天微电子杯

航天微电子杯

一、杯赛题目:基于国产亿门级FPGA的软件无线电射频信号校准

二、参赛组别:A组、B组

三、赛题背景

国产FPGA BQR7VX690T的逻辑规模高达亿门级,单通道高速接口速率可达8.5Gbps,聚合带宽可达100G以上,峰值运算能力为3.9TMAC/s,适用于高带宽通信、雷达和导航等诸多领域,在处理高速信号、实现复杂算法等方面有显著优势。在无线电领域中,由于通道材料和环境的影响,射频信号间会存在一定的相位差异,利用软件无线电技术解决此信号质量问题是如今热门方向。大规模、高性能、高可靠性的国产FPGA为克服软件无线电存在的硬件资源限制难题提供了解决方案。基于此背景,本赛题要求利用国产亿门级FPGA,设计一套高效率高精度的软件无线电射频信号校准系统。

四、赛题任务:

   本赛题分为初赛与决赛两部分:

   初赛阶段,参赛者可基于任意FPGA平台实现信号校准功能,要求FPGA可正确识别IO口输入信号的相位差,进行相位校准后将信号通过IO口输出。

   决赛阶段,参赛者需基于北京微电子技术研究所研制的BQR7VX690T FPGA开发平台,设计一套实时射频信号校准系统。要求使用高速接口接收射频信号,利用板上FPGA进行信号处理和算法实现,使用DDR3作为信号存储介质,利用高速接口将校准结果输出。

分赛区决赛赛程调整说明。点击跳转

五、设计指标:

1. 处理信号组数:一组以上

2. FPGA算法:能识别相位差在1rad以上的输入信号,并要求输出信号的相位差在1rad以内

3. 处理时间:小于1s

4. 射频信号频率:不小于2GHz

注:以上设计指标均针对决赛组。初赛组不设置硬性设计指标。

六、附加题或进阶指标:

1. 设计配套上位机系统,可对输入信号和校准信号的情况进行监测

2. 实现利用光纤接口输出校准信号

3. 实现2个平台间的信号对发及处理

七、杯赛阶段及提交内容:

1. 参赛申请

1) 申请文档:参赛者提交申请文档,说明需求技术资源

2. 中期汇报

1) 中期报告:参赛者说明团队进展情况

3. 初赛和企业技术评分:

1) 技术文档:参赛者提交当前进展阶段的技术文档供组委会进行技术评分

4. 技术培训与资源发放:

1) 对进入决赛的参赛者进行BQR7VX690T FPGA开发平台发放

2) 对参赛者进行开发平台以及赛题相关内容的技术培训

5. 分赛区决赛提交内容

1) 汇报PPT:参赛者对项目关键技术和性能指标进行介绍

2) 详细设计方案:系统架构设计、关键技术原理分析

3) 系统验证:参赛者对组委会现场提供的射频信号进行处理,对系统的各项指标进行评分

6. 总决赛提交内容

1) 汇报PPT:参赛者对项目关键技术和性能指标进行介绍

2) 详细设计方案:系统架构设计、关键技术原理分析

3) 系统验证:参赛者对组委会现场提供的射频信号进行处理,对系统的各项指标进行评分

八、评分标准:

大项

内容

分值

评分要求

性能指标(60分)

1.FPGA算法

10

1. 可按设计要求正确识别输入信号

20

2. 可正确实现将信号写入DDR3和从DDR3读出的功能

20

3. 可按设计要求正确生成校准后的信号

10

4.可从GTH接口输出校准信号

优化指标(30分)

1.通道数

10分

1、可进行多组通道的并行处理

2.处理时间

10分

1、可缩短整个系统处理时间

3.信号频率

10分

1. 可处理高频射频信号

文档与现场表现

(10分)

1.现场答辩和演示

5分

1.答辩和问答表现

2.现场演示效果

2.文档质量

5分

1. 汇报PPT重点突出、条理清晰。

2. 设计方案原理分析合理、逻辑清晰。

附加题(15分)

1.进阶指标

15分

1.完成上位机设计。

2.实现光纤接口输出信号。

3. 实现两个平台的信号对发和处理。


九、其他注意事项:

1. 参赛所选用的FPGA开发平台限定于北京微电子技术研究所的BQR7VX690T FPGA开发平台。

2. 杯赛企业与参赛团队共同拥有作品的所有权。

3. 参赛项目可以参考现有公开发表的文献和论文内容,但应当在技术论文和答辩PPT中注明来源,且不能将参考的内容作为自己作品的创新部分。

(请参赛团队务必添加所报名杯赛的答疑群中,以便及时获取杯赛最新通知及进展,群号码及入群方式:点击查看