基于FPGA的简易数字信号传输分析仪设计

“2011年全国大学生电子设计竞赛的一等奖作品是简易数字信号传输性能分析仪，由国防科技大学的李博、李安冬和赵本东创作，该仪器采用双FPGA架构，能产生程控数字信号和高频伪随机噪声，并通过模拟传输信道进行性能分析。” 本文档详细介绍了在2011年全国大学生电子设计竞赛中获得一等奖的项目——简易数字信号传输性能分析仪。这个项目的核心是基于双FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的设计，旨在提供一种简单而有效的工具来评估数字信号的传输性能。作者团队由李博、李安冬和赵本东组成，他们在赛前受到了特定指导老师的辅导。 系统的工作流程如下：首先，前级FPGA生成可编程的数字信号和高频伪随机噪声。这些信号随后通过一个具有可变带宽和增益的滤波器，该滤波器模拟了实际的传输通道，以模拟不同环境下的信号传输。接下来，信号经过π型衰减网络和AD603程控放大器组成的自动增益控制（AGC）网络，以适应不同强度的输入信号。最后，信号进入后级FPGA，这里可以提取同步时钟信号，并在TFT液晶屏上显示眼图，以便直观地分析信号质量。 文档中提到了几种设计方案的对比。方案一使用通用数字集成电路和555定时器产生数字信号，但这种方法电路复杂，时钟频率稳定性不足，调试难度较高。相比之下，方案二利用单片机编程，可能提供了更灵活的信号生成和更简单的硬件实现。 关键词包括数字信号分析仪、滤波器、FPGA、TFT液晶屏和眼图，这些都揭示了设计的重点。眼图是数字通信中用于评估信号质量的重要工具，它显示了信号的幅度和时间关系，可以帮助识别信号失真。 整个系统经过严格的测试，所有指标均达到合格标准，这表明该设计在功能性和可靠性方面都达到了竞赛的高水平要求。对于那些对电子设计、信号处理以及FPGA应用感兴趣的读者来说，这份文档提供了宝贵的参考资料和设计思路。