西电电子信息系统综合实验报告.docx

西电电子信息系统综合实验报告电子信息系统综合实验报告班级:姓名:学号:目录实验目的 3实验内容 3实验步骤 4FPGA实验——流水灯 4MATLAB实验——复杂噪声产生实验 10FPGA实验——噪声产生及正弦信号产生 11MATLAB实验——数字下变频及匹配滤波 18DSP实验——匹配滤波 19DSP实验——中端闪灯 20DSP实验——单频信号产生 25DSP实验——二相编码信号产生 25DSP实验——线性调频信号产生 26FPGA实验——数字下变频实验 26实验结果及分析 28FPGA实验——流水灯 28MATLAB实验——复杂噪声产生实验 29FPGA实验——噪声产生及正弦信号产生 31MATLAB实验——数字下变频及匹配滤波 31DSP实验——匹配滤波 33DSP实验——中端闪灯 33DSP实验——单频信号产生 34DSP实验——二相编码信号产生 34DSP实验——线性调频信号产生 34FPGA实验——数字下变频实验 34DSP实验——链路口测试实验 35实验总结 35实验分工 35参考资料 35实验目的本实验是对本科期间所学课程的综合应用,对FPGA设计流程MATLAB、DSP等工具进行充分的学习,通过实际实验操作,掌握FPGA、DPS电路板的使用,增强自我动手能力,以及团队协作能力。学习如何产生正弦信号、噪声信号、单频信号、线性调频信号等,并对其实现匹配滤波等操作。掌握MATLAB在其中的应用。要求学生理解脉冲压缩与匹配滤波的基本原理。是对所学知识的一次综合考核。——流水灯用Quartus II软件编写流水灯程序,学会使用VHDL/VerilogHDL语言,掌握FPGA设计流程,完成流水灯设计。——复杂噪声产生实验用MATLAB软件分别产生高斯分布、均匀分布、指数分布、瑞利分布的热噪声。——噪声产生及正弦信号产生用Quartus II软件自带元件库实现噪声和正弦信号产生。——数字下变频及匹配滤波学习FFT、滤波器设计、匹配滤波等数字信号处理流程和设计方法,利用MATLAB实现对模拟I、Q两回路回波信号的匹配滤波,并对实验结果进行分析。——匹配滤波本实验要求学生掌握脉冲压缩与匹配滤波的基本原理,理解雷达系统的距离分辨率、作用距离、平均功率、峰值功率、多普勒频率、信号时宽带宽积等概念。学习FFT、滤波器设计、匹配滤波等数字信号处理流程和设计方法,利用DSP实现对模拟I、Q两路回波信号的匹配滤波,并对实验结果进行分析。——中端闪灯利用波形产生信号板,结合FPGA编程技术和程序编程器,编写测试ADSP21065L和FPGA之间硬件连接的应用程序,同时完成应用程序的加载和脱机操作,在信号指示灯HL2上产生可调周期的脉冲信号,点亮与熄灯指示灯HL2。——单频信号产生产生一重频周期为1ms,频率为10MHz,脉冲宽度为5us的单频正弦脉冲信号,并掌握利用AD9854实现单频正弦脉冲的产生;掌握AD9854模式控制字和频率控制字的设计方法;利用FPGA控制电路,在DSP的IRQ2终端输入引脚上产生1ms的周期中断信号。——二相编码信号产生本实验要求学生掌握用AD9854模式控制字、频率控制字和相位寄存器的设置方法,利用信号产生板产生一个由13位巴克码调制的二相脉冲信号,脉冲信号的重频周期为1ms,频率为10MHZ,码片宽度1us,脉冲信号的宽度为13us,并用示波器对波形进行观察分析。——线性调频信号产生学会利用DPS软件产生线性调频信号,掌握线性调频原理。——数字下变频实验本实验要求学生掌握脉冲压缩与匹配滤波的基本原理,理解雷达系统的距离分辨率、作用距离、平均功率、峰值功率、多普勒频率、信号时宽带宽积等概念。学习FFT、滤波器设计、匹配滤波等数字信号处理流程和设计方法,利用FPGA实现对模拟I、Q两路回波信号的匹配滤波,并对实验结果进行分析。——链路口测试实验在DSP1的数据存储区放置一些数,通过链路口将其传送到DSP2。实验步骤FPGA实验——流水灯新建工厂文件:分配引脚:根据相关原理图,对管脚进行分配,详细分配如下表所示:属性连接到FPGA上的管脚实际电路led[3]OutputPIN_126连接到HL5led[2]OutputPIN_127连接到HL4led[1]OutputPIN_128连接到HL3led[0]OutputPIN_129连接到HL2rst_nInput接高电平sw1InputPIN_47连接到拨码开关sys_clkInputPIN_16接40M时钟按照如上所示的连接:编译程序,连接下载器到电路板,将程序烧写进FPGA中。