Digital Signal Processing using FPGAs

A digitális jelfeldolgozás rövid története (1 előadás)

Leggyakoribb feladatok a jelfeldolgozásban: digitális szűrés, konvolúció, FFT és más gyors transzformációk , decimálás, interpolálás, jelgenerálás. A delta-szigma moduláció felhasználása a jelfeldolgozásban, CIC szűrő struktúrák. Nemlineáris szűrők. Szűrőtervezési módszerek. (4 előadás)

A jelfeldolgozó rendszerek architektúrájának bemutatása: aritmetikai egységek, speciális műveletek, párhuzamosítás, kommunikációs lehetőségek. Az egyszerű DSP processzorok előnyei, korlátai. A szabadon tervezhető adatfolyam feldolgozó rendszerek tervezési lehetőségei. Soros és párhuzamos aritmetikák. Redundáns aritmetika, elosztott aritmetika, CORDIC processzor. Az FPGA áramkörökben kialakított DSP blokk szolgáltatásai és használatuk extrém nagy teljesítményigények kielégítésére. (4 előadás)

Számábrázolási módok, a véges szóhosszból eredő hibák és csökkentésük lehetőségei. Logaritmikus és lebegőpontos számábrázolás. Kerekítési és szaturációs stratégiák, ezek költségvonzata. (1 előadás)

A legismertebb fix- és lebegőpontos adatfeldolgozó egységek bemutatása. A MAC műveletvégző egység, a címaritmetika és a belső párhuzamos memória rendszer. Az egy műveletvégzős DSP-k korlátai. (2 előadás)

Jelfeldolgozó rendszerek tervezésének kérdései: algoritmus, architektúra és aritmetika választás, kommunikációs lehetőségek áramkörön belül és kívül, alkalmazandó rendszerfejlesztési környezet, több műveletvégzős rendszereknél soros - párhuzamos architektúra. Modellalapú fejlesztés a MATLAB Simulink SystemGenerator környezetben. (2 előadás)

A DSP algoritmusok hardver realizálásának fontosabb módszerei, a kialakított architektúrák optimalizálásának lehetőségei. FIR szűrőstruktúrák pipe-line kialakítása, nagy sebességű párhuzamos FIR szűrők. Időbeli transzformációk, átütemezés, kifejtés, előre számítás. Gyors algoritmusok használata párhuzamos FIR szűrők komplexitás csökkentésére. (4 előadás)

Belső szorzat művelet központi szerepe a jelfeldolgozásban. Konstans együtthatós vektorszorzatok optimalizálása, a CSD kódolás. (2 előadás)

FPGA eszközök alkalmazása adatfolyam feldolgozási feladatokban. Beágyazott rendszerek nagyteljesítményű jelfeldolgozási képességekkel. (4 előadás)