无线通信FPGA设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:田耘

出品人:

页数:501

译者:

出版时间:2008-2

价格:58.00元

装帧:平装

isbn号码:9787121058059

丛书系列:

图书标签:

• fpga
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《无线通信FPGA设计》图书简介 《无线通信FPGA设计》一书，旨在为读者提供一套系统、深入且实用的FPGA在无线通信领域应用的设计方法与实践指导。本书内容聚焦于如何利用FPGA强大的并行处理能力和高度可定制的特性，来高效实现现代无线通信系统中复杂的信号处理算法和通信协议栈，从而突破传统DSP或ASIC在灵活性和开发周期上的局限。 全书共分为三个主要部分：基础理论与FPGA技术，核心无线通信算法FPGA实现，以及典型系统设计与优化。 第一部分：基础理论与FPGA技术 本部分将为读者打下坚实的理论基础，确保即便对FPGA或无线通信理论尚不熟悉的读者也能快速掌握核心概念。 FPGA基础入门： 详细介绍FPGA（Field-Programmable Gate Array）的基本架构，包括逻辑单元（LUTs, Flip-Flops）、布线资源、I/O接口以及时钟管理等关键组成部分。阐述FPGA与ASIC、DSP等器件的区别与优势，特别是在无线通信场景下的适用性。 硬件描述语言（HDL）入门与进阶： 深入讲解Verilog或VHDL语言，从基本语法、数据类型、运算符、行为级建模、结构级建模，到任务、函数、生成语句等高级特性。重点强调如何编写高效、可综合的HDL代码，以应对FPGA资源的限制和时序要求。 FPGA开发流程与工具链： 全面介绍从需求分析、设计输入（HDL）、逻辑综合、布局布线、时序分析、仿真验证到硬件下载的完整FPGA开发流程。详细介绍主流FPGA厂商（如Xilinx, Intel/Altera）的开发软件（如Vivado, Quartus Prime）的使用方法，包括工程创建、IP核实例化、约束文件编写、时序报告解读等实操技巧。 数字信号处理（DSP）基础回顾： 简要回顾傅里叶变换、Z变换、滤波器设计（FIR、IIR）、抽取与插值等DSP基础理论，并重点强调这些理论如何映射到FPGA的硬件实现上，例如如何利用并行处理能力加速FFT计算，如何用有限精度实现滤波器。 第二部分：核心无线通信算法FPGA实现 本部分是本书的核心，将深入剖析无线通信中的关键算法，并指导读者如何将其高效地转化为FPGA硬件设计。 基带信号处理： 数字调制解调： 详细介绍ASK, FSK, PSK, QAM等常见数字调制解调方式的原理，以及如何在FPGA上实现其上变频（Tx）和下变频（Rx）过程。重点讲解IQ信号的产生与处理，以及CORDIC算法在相位计算中的应用。 脉冲成形与匹配滤波： 阐述升余弦滤波器、根升余弦滤波器等脉冲成形技术的作用，以及如何在FPGA中实现这些滤波器，包括FIR滤波器的结构（移位寄存器、乘加器阵列）和资源优化。 载波同步与定时同步： 深入分析载波相位误差的产生原因和影响，介绍Gardner定时跟踪器、PLL（锁相环）等同步算法，并指导读者如何设计FPGA电路来完成这些同步任务。 信道编码与解码： 纠错码基础： 介绍线性分组码、卷积码、Turbo码、LDPC码等常见的前向纠错（FEC）码的基本原理、编码率、纠错能力。 FPGA实现： 重点讲解如何使用FPGA实现这些纠错码的编码器和解码器。例如，对于分组码，讲解比特翻转、校验矩阵乘法等操作；对于卷积码，讲解Viterbi算法的FPGA实现思路，包括状态转移、路径度量更新等。特别会介绍LDPC/Turbo码的迭代译码算法在FPGA上的高效并行实现策略。 多天线技术（MIMO）FPGA实现： MIMO系统模型： 介绍MIMO系统的基本概念，如分集增益、复用增益、空间复用、空分编码等。 预编码与解码： 详细讲解ZF（零强迫）、MMSE（最小均方误差）、SVD（奇异值分解）等预编码算法的原理，以及如何在FPGA上实现这些算法，包括矩阵求逆、SVD分解的近似算法和硬件实现。 信道估计： 阐述信道估计在MIMO系统中的重要性，介绍基于导频的信道估计方法，并指导读者设计FPGA电路实现信道矩阵的计算。 OFDM（正交频分复用）系统FPGA实现： OFDM原理与挑战： 详细解释OFDM的调制原理，FFT/IFFT在OFDM中的核心作用，以及CP（循环前缀）的添加与移除。重点分析OFDM系统面临的PAPR（峰值旁瓣比）高、载波间干扰（ICI）等问题。 FPGA设计： 指导读者如何使用FPGA实现OFDM系统的IFFT/FFT模块，以及CP的添加/移除。探讨PAPR降低技术（如限幅、编码）和ICI补偿算法的FPGA实现策略。 其他无线通信关键模块： AGC（自动增益控制）： 介绍AGC在应对信号幅度变化中的作用，并指导设计FPGA控制的数字AGC电路。 混频器与DDC/DUC： 讲解数字混频器、数字下变频（DDC）和数字上变频（DUC）的概念，及其在FPGA中的实现。 第三部分：典型系统设计与优化 本部分将通过实际案例，引导读者将前面学到的算法FPGA实现技术融会贯通，并学习系统级的设计和优化方法。 软件无线电（SDR）平台FPGA设计： 介绍SDR的基本架构，以及如何利用FPGA构建SDR的核心处理单元，实现灵活的射频前端控制和基带信号处理。 低功耗与高性能FPGA设计技巧： 针对无线通信设备对功耗和性能的严苛要求，本书将提供一系列优化设计的方法，包括： 算法优化： 寻找计算复杂度更低的算法近似，使用固定点运算代替浮点运算，并分析精度损失。 架构优化： 采用流水线、并行处理、数据重用等技术，最大化利用FPGA资源。 时序约束与优化： 精确的时序约束管理，利用综合和布局布线工具进行时序收敛。 资源管理： 合理分配FPGA内部资源（DSP Slice, BRAM, LUTs），避免资源瓶颈。 低功耗设计： 动态功耗和静态功耗的降低策略，如时钟门控、电源门控等。 FPGA IP核设计与复用： 强调如何设计可复用的IP核，以及如何有效地集成第三方IP核，加速开发进程。 原型验证与实际部署： 介绍FPGA原型验证在无线通信系统开发中的重要性，并提供将FPGA设计部署到实际硬件平台上的指导。 未来趋势展望： 简要探讨5G/6G通信技术对FPGA设计提出的新挑战和新机遇，如更高的数据速率、更复杂的调制方式、人工智能在无线通信中的应用等，并展望FPGA在这些领域的未来发展方向。 本书力求理论与实践相结合，在介绍核心算法和技术的同时，配以大量的Verilog/VHDL代码示例、仿真波形分析和硬件实现建议，帮助读者循序渐进地掌握无线通信FPGA设计的精髓。无论是通信工程师、FPGA工程师，还是对该领域感兴趣的研究生，都能从本书中获得宝贵的知识和实践经验，为构建高性能、高灵活性的无线通信系统提供坚实支撑。

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这本书的封面设计简洁大方，一眼就能看出是关于电子工程领域的专业书籍。我一直对通信技术和硬件实现有着浓厚的兴趣，特别是FPGA在其中的应用，一直是我想要深入了解的领域。翻阅这本书，我首先被其详实的目录结构所吸引，从基础概念的引入，到具体的通信协议栈的FPGA实现，再到一些高级的应用案例，内容覆盖面相当广。书中对各种无线通信技术，比如Wi-Fi、蓝牙、4G/5G等，都有涉及，并且详细阐述了如何在FPGA平台上实现这些通信算法和协议。作者在讲解过程中，不仅给出了理论推导，还辅以大量的代码示例和硬件框图，这对于我这种动手能力比较强的读者来说，简直是福音。通过阅读，我仿佛看到了将复杂的通信理论一步步转化为实际硬件的过程，这其中的乐趣和成就感是无法言喻的。而且，书中还提及了FPGA的开发流程和一些常用的EDA工具，这为我日后的学习和实践提供了清晰的指引。虽然我还没有完全读完，但从目前的阅读体验来看，这本书无疑是我近期阅读过的最有价值的技术书籍之一。它不仅满足了我对无线通信FPGA设计的求知欲，更激发了我对这个领域更深层次的探索热情。

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我从事通信硬件开发已经有几年时间了，主要工作涉及到各种无线通信系统的基带信号处理。在工作中，我经常需要面对如何将学术界的研究成果转化为实际可行的FPGA实现方案。在一次技术交流会上，一位同行向我推荐了《无线通信FPGA设计》。我立刻被这本书所吸引，尤其是它在DSP（数字信号处理）和FPGA结合方面所展现出的深刻见解。书中关于各种滤波器（如FIR、IIR）的FPGA实现，以及FFT（快速傅里叶变换）等核心算法的优化设计，都写得非常细致。我特别欣赏书中对不同FPGA架构和资源利用率的考量，这对于在资源受限的嵌入式系统中进行高效设计至关重要。此外，书中还探讨了在FPGA上实现高级通信协议（如MAC层、PHY层）的时序控制和数据流管理，这些内容直接切中了我们在实际工作中遇到的痛点。作者在讲解时，不仅仅停留在算法层面，而是深入到硬件实现的具体细节，比如流水线设计、并行处理等，这让我受益匪浅。这本书提供了一种全新的视角，帮助我更有效地将通信理论应用于FPGA开发，极大地提升了我的工作效率和设计质量。

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我是一名正在准备毕业设计的学生，选择了以FPGA为核心的无线通信项目。在寻找相关资料时，我偶然发现了这本《无线通信FPGA设计》。老实说，刚拿到书的时候，我并没有抱太大的期望，毕竟市面上关于FPGA和通信的书籍琳琅满目，很多都停留在概念层面，或者过于晦涩难懂。然而，这本书的出现彻底改变了我的看法。它以一种非常系统化、循序渐进的方式，将复杂的无线通信原理与FPGA的具体实现紧密结合起来。书中对于不同通信调制解调方式的FPGA实现，例如QPSK、OFDM等，都有详细的算法分析和Verilog/VHDL代码示例，这对于我理解和实现设计至关重要。更让我惊喜的是，书中还包含了关于信道编码、解扰、同步等关键模块的FPGA设计细节，这些都是我在本科阶段学习中容易忽略或者理解不深的部分。作者的讲解清晰易懂，即便是初学者也能在短时间内掌握核心概念。而且，书中提供的资源和参考资料也相当丰富，为我进一步的学习提供了宝贵的线索。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，带领我一步步走进无线通信FPGA设计的世界。

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作为一个对嵌入式系统开发充满热情的爱好者，我对能够将高性能计算能力集成到小型硬件平台的技术一直很感兴趣。当我在网上看到《无线通信FPGA设计》这本书时，我立刻被其标题所吸引。我一直觉得，无线通信是现代科技中最具魅力的领域之一，而FPGA则是实现复杂数字信号处理的强大工具。这本书恰好将两者完美地结合在了一起。我非常喜欢书中从基础的数字调制解调开始，逐步深入到更复杂的通信系统架构的讲解方式。书中提供的代码示例，虽然是针对FPGA的，但其逻辑结构和算法原理，对于理解整个通信链路的工作流程非常有帮助。我尤其对书中关于软件无线电（SDR）在FPGA上的实现章节印象深刻，这让我看到了未来无线通信的发展方向。作者在书中也提到了很多关于FPGA设计时需要注意的优化技巧，比如时钟域交叉处理、功耗优化等，这些都非常有实践价值。虽然我可能还不是一个专业的FPGA开发者，但通过阅读这本书，我对无线通信FPGA设计有了更清晰的认识，也激发了我学习FPGA编程的热情。

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我是一名电子工程领域的资深工程师，多年来一直专注于数字信号处理和嵌入式系统设计。在我职业生涯中，接触过无数技术书籍，但《无线通信FPGA设计》这本书却给我留下了深刻的印象。它不仅仅是一本讲解FPGA如何实现无线通信的书，更是一本关于如何将通信理论与硬件架构进行深度融合的指南。书中在介绍各种无线通信标准（如Wi-Fi 802.11系列、LTE等）的物理层实现时，对其中的关键技术，如MIMO（多输入多输出）、波束成形等，都进行了详细的FPGA实现分析。这让我看到了将先进的通信技术转化为实际产品的可行性。我特别欣赏书中对于不同FPGA厂商的器件特性和设计流程的考量，这对于我们选择合适的硬件平台和进行高效的开发至关重要。书中还涉及了关于IP核的复用、IP核的定制化开发以及与SoC（片上系统）的集成等高级话题，这些都是我们在实际工程中经常会遇到的问题。这本书的深度和广度都达到了相当高的水平，对于想要在无线通信FPGA设计领域不断深造的工程师来说，无疑是一本不可多得的参考书。

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各种基础模块的实例，更易上手

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搞项目参考的书

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代码木有效啊