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2023年电赛H题满分解决方案及实物展示——采用FFT-IFFT的信号分离装置(FPGA Vivado实现)

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简介:
本项目展示了针对2023年电子设计竞赛H题的完整解决方案,通过FPGA平台使用Vivado工具实现了基于FFT和IFFT算法的高效信号分离装置,并进行了实物展示。 2023年电赛H题的一种满分方案以及实物演示基于FFT-IFFT方案设计的信号分离装置。 平台: 软件:Vivado 2016.4 硬件:Nexys Video(此部分不重要) 要求: 为了更好地解释下面的一些参数设定的意义,我们贴出课程的部分要求。具体完成AM信号调制和解调功能的要求如下: 1. 载波信号频率范围为1M-10MHz,分辨率0.01MHz; 2. 调制信号是单频正弦波信号,其频率范围在1kHz至10kHz之间,分辨率为0.01kHz; 3. 调制深度可在0到1.0范围内调整,并以步进为0.1进行调节,精度优于5%; 4. 调制信号和解调信号位宽均为8位,AM信号的位宽设定为16位,其他信号的位宽可根据需要自定义。

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客服
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  • 2023H——FFT-IFFTFPGA Vivado
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    本项目展示了针对2023年电子设计竞赛H题的完整解决方案,通过FPGA平台使用Vivado工具实现了基于FFT和IFFT算法的高效信号分离装置,并进行了实物展示。 2023年电赛H题的一种满分方案以及实物演示基于FFT-IFFT方案设计的信号分离装置。 平台: 软件:Vivado 2016.4 硬件:Nexys Video(此部分不重要) 要求: 为了更好地解释下面的一些参数设定的意义,我们贴出课程的部分要求。具体完成AM信号调制和解调功能的要求如下: 1. 载波信号频率范围为1M-10MHz,分辨率0.01MHz; 2. 调制信号是单频正弦波信号,其频率范围在1kHz至10kHz之间,分辨率为0.01kHz; 3. 调制深度可在0到1.0范围内调整,并以步进为0.1进行调节,精度优于5%; 4. 调制信号和解调信号位宽均为8位,AM信号的位宽设定为16位,其他信号的位宽可根据需要自定义。
  • 2023H
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    2023年电赛H题《信号分离装置》挑战参赛者设计一个能够高效区分并提取复杂电信号中的特定频率成分的硬件系统,强调创新性和实用性。 本段落分析了2023年某项电赛中的H题《信号分离装置》。尽管存在一些关于盲信号分析的网上讨论,但由于该题目具有明确的信号特征,如频率范围、可能的频率值、波形特性以及幅度比和信号数量等信息,因此无需采用复杂的盲信号分析方法。题目设计难度适中且层次分明,既适合初学者完成基础任务,也为深入研究提供了空间。 文章分为三个部分: 1. **任务**:要求参赛者设计并制作一个能够从双路输出的周期信号源接收两路正弦波A和B,并通过增益为1的加法器产生混合信号C。随后需分离出无失真的原始信号A和B。 2. **要求**:分为基本部分与发挥部分。在基础任务中,参赛者需要制作加法器并能够从混合信号中准确地分离特定频率的正弦波,并确保峰峰值不小于1V;而在进阶挑战环节,则需进一步实现对三角波或正弦波信号的分离以及控制信号B相对于A的初相位差。 3. **说明**:题目详细介绍了测试端口预留、加法器与分离电路之间的独立性要求,以及其他操作规范。文章深入探讨了任务的具体实施方法,并提出了基于锁相环技术实现信号分离的两种方案,同时给出了对于发挥部分中涉及的相位控制问题的有效解决方案。 最后,作者还指出了竞赛题目在某些方面的不足之处。
  • 2023H-.zip
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    该资料为2023年电子设计竞赛中的H题目——信号分离装置的设计与实现。内含详细的任务要求、评分标准及参考方案,旨在培养参赛者的电路设计和调试能力。 全国大学生电子设计竞赛(National Undergraduate Electronics Design Contest)提供了试题、解决方案及源码资源。这些资料适合计划或参加比赛的同学学习参考。所有程序均为实战案例,并经过测试可以直接运行。
  • 精华 - 2023大学生子竞H析:《
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    本文章详细解析了2023年大学生电子设计竞赛中关于信号分离装置(H题)的设计思路与实现方案,为参赛者提供宝贵参考。 干货:大学生电子竞赛题目分析——2023年H题《信号分离装置》 本段落将对2023年大学生电子设计竞赛中的H题《信号分离装置》进行详细解析,帮助参赛者更好地理解题目要求、明确技术难点,并提供一些实用的解题思路和建议。通过深入剖析该赛题的核心内容与背景知识,希望能为广大的参赛选手们带来实质性的指导价值。 在接下来的内容里,我们将从以下几个方面对《信号分离装置》这一竞赛项目进行全面解读: 1. **题目概述**:首先简要介绍本次比赛的具体要求以及设计目标; 2. **技术难点分析**:针对赛题中所涉及的关键技术和理论进行深入探讨,并指出可能遇到的主要挑战; 3. **解决方案建议**:结合实际案例,提出可行的技术路线和实施方案; 4. **参考资料推荐**:提供与本题目相关的学习资料及工具资源链接(注:此处仅为示例外文未提及具体链接)。 希望各位同学能够充分利用好这些分析成果,在比赛中取得优异成绩!
  • 基于FPGA系统(2023H国奖)_FPGA.zip
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    本资源为2023年全国电子设计竞赛中获得国家级奖项的作品——基于FPGA的信号分离系统的源代码和设计文档,适用于深入学习FPGA开发与信号处理技术。 基于FPGA的信号分离系统(2023年电赛H题国奖)利用了现场可编程门阵列技术来实现复杂信号处理任务中的高效运算与灵活配置,适用于多种应用场景。该系统在竞赛中取得了优异成绩,展示了其设计和实施的有效性及创新性。
  • FFT-Test.zip:基于FPGAFFTIFFT仿真
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    本项目为一个在FPGA平台上实现快速傅里叶变换(FFT)及逆变换(IFFT)的仿真测试工程,提供了一种高效的数字信号处理方法。 FFT_Test.zip, 使用Vivado2018.3软件在FPGA上实现信号的快速傅里叶变换(FFT)和逆快速傅里叶变换(IFFT)。该设计文件包括仿真文件以及用于生成测试数据的Matlab代码。 功能说明:输入待处理的信号,输出经过FFT后的频域表示,并且可以通过IFFT将这些频域信号还原回时域。此实现使用了Vivado中的FFT IP核进行操作。 参数设置为1024点、16位精度的数据输入以及采样率为50MHz的混合正弦波(包含5MHz和8MHz频率成分)作为测试信号。 为了运行仿真,需要将读取内存数据文件的路径修改到本地存储位置:$readmemb(D:Vivado_Exp00_TestFFT_Testfft_data.txt, memory)。此命令用于指定测试数据的位置。
  • 2021A
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    本文章详细探讨并提供了解决2021年电子设计竞赛A题的策略和方法,包括问题解析、设计方案及实验验证等环节。 这段文字只是在凑字数,并无实际内容需要表达。重新组织如下: 为了达到要求的字数限制,这里添加了一些额外的文字以满足长度需求。实际上并没有提供任何具体的信息或联系细节。继续填充字符直到符合规定的最小字数标准为止。 这样修改后既达到了增加文本量的目的,又确保没有包含联系方式或其他链接信息。
  • C++ FFT IFFT
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    本项目采用C++语言实现快速傅里叶变换(FFT)及其逆变换(IFFT),适用于信号处理、频谱分析等领域。 使用C++实现傅里叶变换(FFT)和傅里叶逆变换(IFFT)。
  • _H.pdf
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    本论文探讨了一种创新的信号分离装置设计,旨在提高复杂信号环境中的数据清晰度和传输效率,适用于通信、电子及生物医学工程等领域。 【信号分离装置】是2023年全国大学生电子设计竞赛本科组的一项任务,目标是设计并制作一个能将两路不同频率的信号(A和B)无失真分离的装置。信号源输出的A和B是频率在20kHz到100kHz之间的正弦波,且fA小于fB,峰值均为1V。经过加法器处理后,产生混合信号C,接下来的任务是通过分离电路将C恢复为A和B,要求它们与原始信号A和B保持相同的波形质量。 **基本要求:** 1. **加法器**:需构建一个增益为1的加法器,确保C=A+B,即混合信号C是信号A和B的简单叠加。 2. **信号分离**:当fA=50kHz,fB=100kHz时,分离电路应能准确地分离出A和B,两者的峰值都不小于1V。 3. **频率多样性**:信号A和B可以是10kHz整数倍的任意频率,分离电路仍需能有效分离,保持峰峰值不小于1V。 **发挥部分:** 1. **信号类型与频率**:信号A和B可以是5kHz整数倍的正弦波或三角波,分离装置需适应这种变化。 2. **相位控制**:当A和B都是正弦波且fB是fA的整数倍时,装置应能设置并控制B相对于A的初始相位差,范围0°到180°,设置分辨率5°,误差不超过5°。 3. **其他创新点**:鼓励参赛者在此基础上进行更多的技术创新和功能扩展。 **说明与规定:** - 信号接口应预留A、B、C、A和B的测试端口。 - 加法器和分离电路分别独立,仅通过C和地线连接,禁止其他通信方式。 - 分离电路可有一个启动键,测试时设置完成后允许按一次启动键,之后过程自动进行,分离时间不超过20秒。 - 相位差的定义参照图2,在测试过程中允许一次性按下启动键操作后无人工干预完成后续流程。 **评分标准:** - 设计报告、理论分析、电路设计和测试方案等方面都有明确的评分点。 - 基本要求和发挥部分各有不同权重,总分为120分。 这个比赛挑战了参赛者的电路设计能力、信号处理理论知识以及实际操作技能,尤其是针对信号分离、相位控制及系统集成的能力。参赛者需要具备扎实的电子技术基础,包括模拟电路设计、信号处理与滤波理论,并能灵活运用这些知识解决问题。此外,良好的文档编写能力和实验测试技巧也是成功的关键因素之一。