基于FPGA嵌入式的多比特自相关器设计

基于FPGA嵌入式的多比特自相关器设计

    确定性信号的不同时刻取值一般都具有较强的相关性；而干扰噪声的随机性较强，其不同时刻取值的相关性较差，利用这一差异可以把确定性信号和干扰噪声区分开来。对于叠加了噪声的信号x(t)，当其自相关函数Rx(τ)的延时τ较大时，随机噪声对Rx(τ)的贡献很小，这时的Rx(τ)主要表现x(t)中包含的确定性信号的特征，例如直流分量，周期性分量的幅度和频率等。而对于非周期性的随机噪声，当延时τ较大时，噪声项的自相关函数趋向于零，这就从噪声中把有用信号提取出来了。
    利用FPGA强大的并行运算功能和其内核中丰富的存储器资源，很容易实现一些在分立元器件中难以实现的功能，例如高速的并行乘积运算，向存储器储存和调用数据等。利用这个优势可以将一些本来复杂的运算和数字逻辑大大的简化在一块芯片之中。
    SoC(System on Chip)是20世纪90年代提出的概念，它是将多个功能模块集成在一块硅片上，提高芯片的集成度并减少了外设芯片的数量和相互之间在PCB上的连接，同时系统性能和功能都有很大的提高。随着FPGA芯片工艺的不断发展，设计人员在FPGA中嵌入软核处理器成为可能，Altera和Xilinx公司相继推出了SoPC(System on a Programmable Chip)的解决方案，它是指在FPGA内部嵌入包括CPU在内的各种IP组成一个完整的系统，在单片FPGA中实现一个完整得系统功能。
    与SoC相比，SoPC具有更高的灵活性，FPGA的可编程特性使之可以根据需要任意定制SoPC系统；与ASIC相比，SoPC具有设计周期短，设计成本低的优势同时开发难度也大大降低。