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。
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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分 | 1. 可按设计要求正确识别输入信号 |
20分 | 2. 可正确实现将信号写入DDR3和从DDR3读出的功能 | ||
20分 | 3. 可按设计要求正确生成校准后的信号 | ||
10分 | 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。