高速信號(hào)處理微系統(tǒng)的案例
一體化高速信號(hào)處理微系統(tǒng)
ZXB-27DR-42C一體化高速信號(hào)處理微系統(tǒng)，采用Xilinx RFSoCZU27DR，可以訪問(wèn)大型FPGA 門(mén)密度，2 路ADC / DAC 端口，4G DDR4 內(nèi)存，適用于各種不同的可編程應(yīng)用，帶有ZU27DR FPGA 的ZXB-RFSOC-2T2R 由 2 路 12 位，采樣率4.0GSPS ADC 和 2 路14 位，采樣率6.554 GSPS DAC 端口提供支持。
一體化高速信號(hào)處理微系統(tǒng)、存儲(chǔ)板 ZXB-27DR-42C
ZXB-27DR-42C一體化高速信號(hào)處理微系統(tǒng)，采用Xilinx RFSoCZU27DR，可以訪問(wèn)大型FPGA 門(mén)密度，2 路ADC / DAC 端口，4G DDR4 內(nèi)存，適用于各種不同的可編程應(yīng)用，帶有ZU27DR FPGA 的ZXB-RFSOC-2T2R 由 2 路 12 位，采樣率4.0GSPS ADC 和 2 路14 位，采樣率6.554 GSPS DAC 端口提供支持。
用戶作品賞析 | PoP封裝微系統(tǒng)高速并行和串行信號(hào)通道設(shè)計(jì)
作品賞析（4）| PoP封裝微系統(tǒng)高速并行和串行信號(hào)通道設(shè)計(jì)
內(nèi)容簡(jiǎn)介
隨著電子系統(tǒng)走向小型化、高功能密度集成，以PoP為代表的三維立體封裝在微系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣。互連通道從平面?zhèn)鬏斁€走向垂直結(jié)構(gòu)，平面和垂直的過(guò)渡、阻抗不連續(xù)、多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和高密度布線，在此立體小尺度結(jié)構(gòu)下，反射、串?dāng)_、衰減嚴(yán)重制約了高速并行和串行信號(hào)的傳輸性能。本論文，開(kāi)展了芯片/封裝/系統(tǒng)協(xié)同、場(chǎng)路協(xié)同的仿真方法研究，通過(guò)對(duì)PoP封裝中立體互連通道的參數(shù)化建模和多參數(shù)綜合影響分析、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和端接匹配優(yōu)化、芯片特性與通道協(xié)同優(yōu)化，提出了PoP微系統(tǒng)中信號(hào)通道的設(shè)計(jì)方法，保障了高速信號(hào)的完整性。
關(guān)于作者
王艷玲 | 西安微電子技術(shù)研究所研究員
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展開(kāi) 數(shù)字信號(hào)處理 第一章 離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)（1）
信號(hào)如何分類？
確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)、連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)、能量信號(hào)和功率信號(hào)。重點(diǎn)看連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)！！！
如果信號(hào)的自變量和函數(shù)值都取連續(xù)值，則稱這種信號(hào)為模擬信號(hào)或者時(shí)域連續(xù)信號(hào)，例如語(yǔ)音信號(hào)、溫度信號(hào)等。
如果自變量取離散值，而函數(shù)值取連續(xù)值，則稱這種信號(hào)為時(shí)域離散信號(hào)，這種信號(hào)通常來(lái)源于對(duì)模擬信號(hào)的采樣。
如果信號(hào)的自變量和函數(shù)值均為離散值，則稱為數(shù)字信號(hào)。計(jì)算機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理芯片的位數(shù)是有限的，用它們分析與處理信號(hào)，信號(hào)的函數(shù)值必須用有限位二進(jìn)制表示，這樣的信號(hào)取值不再是連續(xù)的，而是離散值，這種用有限位二進(jìn)制編碼表示的時(shí)域離散信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)就是幅度量化了的時(shí)域離散信號(hào)。
講了這么多，
同學(xué)們有沒(méi)有離散的概念呢？
原來(lái)圖像也是數(shù)字信號(hào)啊！
對(duì)的，就是一個(gè)二維數(shù)組。
matlab中很多操作圖像的函數(shù)。
例子如下：
fig_tif = imread('***.tif'); %輸入圖像J1_tif = mirror(fig_tif ,1);%原圖像的水平鏡像J2_tif = mirror(fig_tif ,2);%原圖像的垂直鏡像
J3_tif = mirror(fig_tif ,3);%原圖像的水平垂直鏡像
注意：mirror函數(shù)針對(duì)的是低級(jí)版本的MATLAB，目前高級(jí)版本的MATLAB已經(jīng)不支持mirror函數(shù)了.如果你用了mirror函數(shù)后，命令行窗口出現(xiàn)各種報(bào)錯(cuò)，說(shuō)明你的版本太高了。此時(shí)需要使用flipdim函數(shù)，參數(shù)設(shè)置跟mirror函數(shù)一樣。我當(dāng)年學(xué)的是mirror函數(shù)，說(shuō)明我老了。
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展開(kāi) 
數(shù)字信號(hào)處理 第一章 離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)（2）
也指把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域中，定義為圖像空間坐標(biāo)的數(shù)字化操作。
每秒鐘的采樣樣本數(shù)叫做采樣頻率。采樣是將時(shí)間上、幅值上都連續(xù)的模擬信號(hào)，在采樣脈沖的作用，轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散（時(shí)間上有固定間隔）、但幅值上仍連續(xù)的離散模擬信號(hào)。所以采樣又稱為信號(hào)的離散化過(guò)程。
在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域中，采樣定理是連續(xù)時(shí)間信號(hào)（通常稱為“模擬信號(hào)”）和離散時(shí)間信號(hào)（通常稱為“數(shù)字信號(hào)”）之間的基本橋梁。該定理說(shuō)明采樣頻率與信號(hào)頻譜之間的關(guān)系，是連續(xù)信號(hào)離散化的基本依據(jù)。 它為采樣率建立了一個(gè)足夠的條件，該采樣率允許離散采樣序列從有限帶寬的連續(xù)時(shí)間信號(hào)中捕獲所有信息。后面我們會(huì)重點(diǎn)講解這個(gè)采樣定理。
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展開(kāi) 數(shù)字信號(hào)處理 第一章 離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)（4）
那什么是線性時(shí)不變系統(tǒng)呢？
做題目來(lái)檢驗(yàn)自己吧！
如何判斷系統(tǒng)是否具有線性時(shí)不變特點(diǎn)呢？
首先是判斷是否是線性？線性主要包括齊次性和疊加性。判斷方法是，系統(tǒng)若滿足對(duì)任意激勵(lì)信號(hào)：先線性運(yùn)算，后經(jīng)過(guò)系統(tǒng)=先經(jīng)過(guò)系統(tǒng)后經(jīng)過(guò)線性運(yùn)算的結(jié)果。則為線性系統(tǒng)。然后判斷是否具有移不變特性？從輸入輸出關(guān)系上看，判斷方法是，系統(tǒng)若滿足對(duì)任意激勵(lì)信號(hào)：先時(shí)域移動(dòng)、后經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的結(jié)果=先經(jīng)過(guò)系統(tǒng)、在時(shí)域移動(dòng)的結(jié)果，則系統(tǒng)是時(shí)不變系統(tǒng)，否則為時(shí)變系統(tǒng)。
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展開(kāi) 數(shù)字信號(hào)處理 第一章 離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)（3）
抽取可以在傳輸?shù)倪^(guò)程中減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，接收端進(jìn)行恢復(fù)時(shí)進(jìn)行插值，將信號(hào)恢復(fù)成原始抽樣率的信號(hào)。在數(shù)字信號(hào)處理中只需要改變數(shù)字采樣率，一般是先進(jìn)行插值再進(jìn)行抽取，以免造成頻率混疊，同時(shí)在抽取的前先進(jìn)行預(yù)濾波，在插值后進(jìn)行以個(gè)去鏡像濾波。
信號(hào)進(jìn)行抽取時(shí)，原始信號(hào)的頻譜被周期拓展，如果原始信號(hào)最高頻率大于抽取之后采樣率的一半就會(huì)發(fā)生混疊（如果是復(fù)信號(hào)，則信號(hào)最高頻率大于抽取之后采樣率就會(huì)發(fā)生混疊）。若抽取率為D的話，則輸出的信號(hào)頻率將變?yōu)樵瓉?lái)頻率的D倍，將信號(hào)的抽樣頻率減小D倍每D個(gè)抽樣中取一個(gè)，D為整數(shù)，稱為抽樣因子。
Matlab中進(jìn)行抽取和插值的函數(shù)是什么呢？
downsample(x,d);
x為信號(hào)，D為抽取因子；
interp(x,i);
x為信號(hào)，i為插值因子；
后面章節(jié)會(huì)詳細(xì)講解！
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展開(kāi) 【原創(chuàng)干貨】高速信號(hào)是否需要包地處理
當(dāng)我們?cè)谧?em>高速PCB設(shè)計(jì)時(shí)，很多工程師都會(huì)糾結(jié)于包地問(wèn)題，那么高速信號(hào)是否需要包地處理呢？
首先，我們要明確為什么要包地？包地的作用是什么？
實(shí)際上，包地的作用就是為了減小串?dāng)_，串?dāng)_形成的機(jī)理是有害信號(hào)從一個(gè)線網(wǎng)轉(zhuǎn)移到相鄰線網(wǎng)
而串?dāng)_在PCB上是由不同網(wǎng)絡(luò)之間因較長(zhǎng)的平行布線引起的相互干擾，主要是由于平行線間的分布電容和分布電感的作用
加入包地線是如何減少串?dāng)_的？
包地線是位于攻擊線和被攻擊線之間的隔離線，它可以有效的減少信號(hào)之間的電容，插入屏蔽地線后信號(hào)與地耦合，不在與鄰近線耦合，使線間串?dāng)_大大降低。另外包地線不僅僅只是屏蔽了電場(chǎng)，附件動(dòng)態(tài)線上的電流也在包地線上產(chǎn)生了方向相反的感應(yīng)電流，包地線上的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁力線進(jìn)一步抵消了動(dòng)態(tài)線在靜態(tài)線位置處所產(chǎn)生的雜散磁力線。
那么，包地真的能解決所有的串?dāng)_問(wèn)題嗎？
高速走線的設(shè)計(jì)跟包地沒(méi)有多大關(guān)系，真正有關(guān)系的是信號(hào)間的干擾，專業(yè)術(shù)語(yǔ)也叫串?dāng)_，包地只是解決串?dāng)_的其中一個(gè)手段。
包地通常解決的是容性串?dāng)_，而感性串?dāng)_是通過(guò)空間磁力轉(zhuǎn)移的，包地并不能解決感性串?dāng)_，所以包地并不能隔絕所有的串?dāng)_問(wèn)題。但是如果串?dāng)_問(wèn)題沒(méi)有或者說(shuō)是沒(méi)影響，其實(shí)包地和不包地都可以。
展開(kāi) 從離散時(shí)間系統(tǒng)到 FIR 濾波器設(shè)計(jì)：探索 Wolfram U 的新 MOOC 中的信號(hào)處理
然后是皮埃爾-西蒙·拉普拉斯，他介紹了一種強(qiáng)大的積分變換，它現(xiàn)在是系統(tǒng)分析和一類重要電氣、機(jī)械和化學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本工具。最后，本課程非常重要的是采樣定理，它以哈里·奈奎斯特 和克勞德·香農(nóng)的名字命名，他們的工作彌合了連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)之間的缺口，并開(kāi)創(chuàng)了當(dāng)今信號(hào)處理的時(shí)代。
概覽
參加本課程的學(xué)生將獲得關(guān)于信號(hào)、線性系統(tǒng)和信號(hào)處理相關(guān)內(nèi)容的一般大學(xué)難度水平的介紹。因此，連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)都包含在內(nèi)且以并行形式呈現(xiàn)，利用了它們之間的許多相似之處，偶爾也會(huì)有重要差異。本課程從基本信號(hào)和信號(hào)運(yùn)算開(kāi)始，然后對(duì)線性時(shí)不變系統(tǒng)的特性進(jìn)行基本介紹。然后是系統(tǒng)的時(shí)域分析（微分和差分方程、系統(tǒng)響應(yīng)和卷積）、頻域分析（傅里葉級(jí)數(shù)、傅里葉變換和線性時(shí)不變系統(tǒng)的頻率響應(yīng)）以及拉普拉斯和 z-變換。最后，介紹最重要的抽樣主題。本課程以模擬和數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的總結(jié)作為結(jié)束。
以下是一些課程主題的預(yù)覽（顯示在左側(cè)欄中）：
我們假設(shè)學(xué)生熟悉大學(xué)水平難度的代數(shù)、三角學(xué)、復(fù)變量和基本微積分。另外，了解電路會(huì)很有用，因?yàn)殡娐烦Ｓ米骶€性時(shí)不變系統(tǒng)的示例，但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)也沒(méi)有必要。該課程與 Wolfram 語(yǔ)言緊密集成，展示了如何實(shí)現(xiàn)許多公式和計(jì)算。重要的是，除了使用 Wolfram 語(yǔ)言的評(píng)估之外，示例和練習(xí)還包括詳細(xì)的分步推導(dǎo)。
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