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外教助阵:赛灵思开展基于FPGA的高校DSP启蒙教程

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更新于2007-05-31 11:48:13


        当媒体和工业界将FPGA视为实现DSP(数字信号处理)功能的另一种创新办法的时候,国内教育界对此的反应显得相对迟滞。如何在高校电子工程系的DSP基础课上,把FPGA设计技巧甚至自己的开发工具融入其中,从而在百万未来中国电子工程师心里打下自己品牌的烙印,就成为FPGA厂家从根本上推销自己产品的关键所在。

        “市场要从高校做起”,已经成为电子行业营销活动的惯常思路。

        今年5月,英国Strathclyde大学的Bob Stewart教授应赛灵思(Xilinx)公司之邀,赴清华大学、北京邮电大学等四所重点高校,开展一场名为“DSP Primer”的教学研讨课,讲授DSP算法理论、设计技巧和动手实践,重点讲述采用FPGA技术的数字通信架构。为了在短短两天的课程中收获最好的效果,这一课程的安排为:40%的讲座、20%的演示、40%的动手操作实验。

   

Bob Stewart 英国Strathclyde大学教授

        据该活动的推行者、赛灵思公司全国大学计划经理谢凯年先生介绍,《DSP Primer》原是Bob Stewart教授的心血所成,在于帮助学员将衔接从书本理论了解DSP算法的基本理论和实践,学习源头创新的方法,并能将之真正在芯片上实现。对于记者提出的“两天时间是否能够保证教学效果”的疑问,谢凯年的回应是:第一,两天时间不可能让学员完全掌握这门技术,但是两天时间却可以帮助他们树立正确的观点,培养对FPGA的兴趣,了解到从算法层面来解决问题会事半功倍,而仅仅从电路角度想问题则是事倍功半。第二,《DSP Primer》并非一门独立教授的课程,而是赛灵思推荐给大学老师的一门辅助课程,在授课时,老师可以将之整合在传统的DSP教材中共同使用,达到最好的教、学、用合一之效。

        据悉,赛灵思公司已经买下了《DSP Primer》的知识版权,并在赛灵思官方网站上提供免费索取服务(http://www.xilinx.com/univ/uwkshp_dsp_fpgaprimer.html)。为了更好的服务于中国用户和高校师生,全新中文版的DSP Primer教材即将翻译完毕,今年7月份大家就可以在赛灵思中国官方网站上下载。谢凯年特别强调,“第一,我们鼓励所有老师对这套教材进行个人化的修改和增补,因为不存在任何侵犯知识产权之忧。第二,所有正式参与赛灵思大学计划的老师还将获赠相应的硬件和软件。”

        作为教材的原创者,Bob Stewart告诉记者,之所以选择和赛灵思公司合作,是因为不同FPGA厂商在算法和开发技巧方面都会有所不同,而如果选用一家公司的FPGA产品作为讲授范本,那么老师可以从硬件、软件和系统平台上得到所有需要的支持,而且学员也能一以贯之、由浅入深的进行系统学习,很快上手应用。Bob补充说,虽然这门课程采用了赛灵思公司的产品,但是一些理念、方法都是共通的,即使学员日后面对其他厂商的同类产品,也能比同行更快、更好地进入具体的实操阶段。

附录:《DSP Primer》课程的相关介绍

学习目标:

  • 了解当前的和相关的针对FPGA的DSP应用
  • 何时使用FPGA或DSP - 或两者同时使用!
  • 算法问题 - 如何有效地实现乘法和加法!
  • (有时很严重!) 舍入和截断的影响对比
  • 处理上溢和下溢情况
  • 高级算法 - 何时需要进行平方根、除法等运算?
  • 将采样字长最小化的设计技巧
  • 有效的FIR(有限脉冲响应)滤波器设计和实现
  • 在针对FPGA的DSP应用中使用IIR(无限脉冲响应)滤波器
  • 重定时、流水线和多通道滤波器的重要性能
  • CIC(级联集成梳)之类的特殊滤波器的成本和关联性
  • 自适应滤波算法的要求和实现
  • 实现IF调制和解调的技巧
  • 实现数字控制振荡器(NCO)的原因和方法
  • 同步和数字通信时序恢复的技巧
  • 直接数字下变频器(DDC)的系统架构和实现
  • 实现QAM(正交调幅器)收发器所需的DSP/FPGA元件
  • 实现针对3G应用的多通道滤波器的有效方法
  • 实现正交频分多路复用(OFDM)的设计策略
  • 利用QR算法实现自适应均衡和赋形
  • 实现针对802.16的FPGA物理层

具体介绍:

         http://www.xilinx.com/univ/uwkshp_dsp_fpgaprimer.html

Bob Stewart 教授简介:

        Bob Stewart 教授在美国和欧洲有着丰富的业界DSP课程教学经验。他现任Strathclyde 大学电子工程系教授。在任职Strathclyde大学之前,Stewart教授于1990年在明尼苏达大学电子工程系任客座教授。1986年至1987年间,他是南加州大学的访问学者。从1997年至今,他一直作为加州大学洛杉矶分校的兼职访问客座教授。

文章出处:Eefocus 王晓丹