数字信号处理平台应用案例

#成功案例 ·2025-09-28 08:00:11

星烁华创成立于2007年，是一家专注于高速信号采集与处理解决方案的供应商，公司所有产品都是自主研发，为全球原始设备制造商（OEM）和研究实验室提供高性能数据采集卡及相关技术支持。

星烁华创发布了数字信号处理平台产品，方便用户进行板载嵌入式算法二次开发，加速客户产品开发进度。

数字信号处理平台是利用数字技术对信号进行采集、分析、处理和传输的专用系统，广泛应用于通信、雷达、消费电子、医学影像等领域。 其核心在于通过数字电路与算法实现信号的转换、增强、压缩及特征提取，具有高精度、实时性和灵活性的特点。

一、平台类型与架构

1)   基于FPGA的信号处理平台

a)   特点：以可编程逻辑门阵列（FPGA）为核心，通过硬件描述语言（如Verilog）实现并行处理，适合高速、低延迟的实时信号处理。

b)   代表产品：Xilinx 和 ALTERA高端FPGA系列，可实现软硬件协同设计。

c)   应用场景：雷达信号处理、通信基带处理、高清视频编解码、光纤传感。

2)   基于DSP的专用处理平台

a)   特点：以数字信号处理器（DSP）为核心，优化乘法累加（MAC）运算，适合复杂算法的高效执行。

b)   代表产品：TI C6000系列（如C6678、C6670多核DSP），支持浮点运算与高速接口（如SRIO、PCIe）。

c)   应用场景：声呐信号处理、医学影像重建、音频降噪。

3)   异构多核平台

a)   特点：结合CPU、GPU、NPU与FPGA/DSP，通过异构计算提升能效比。

b)   代表架构：XILINX FPGA + TI DSP。

c)   应用场景：智能手机AI语音处理、自动驾驶传感器融合。

二、关键技术指标

1)   处理能力

a)   运算速度：以GFLOPS（每秒十亿次浮点运算）衡量，如C6678单核可达40GFLOPS。

b)   并行度：FPGA通过并行架构实现低延迟处理，DSP通过多核架构提升吞吐量。

2)   接口与扩展性

a)   高速接口：光纤（10Gbps）、SRIO（3.125GBaud）、PCIe（x16 Gen4）。

b)   外设支持：AD/DA转换器、以太网（10/100/1000M）、PCIe3.0。

三、典型应用场景

1)   无线通信

a)   4G/5G基带处理：调制解调、信道编解码（如LDPC）、波束成形。

b)   卫星通信：信号解调、纠错编码（如Turbo码）。

2)   消费电子

a)   智能手机：语音降噪（ANC）、高清音频编解码（AAC/Opus）。

b)   智能音箱：远场语音识别、波束成形。

3)   医学影像

a)   CT/MRI重建：图像去噪、边缘增强、三维重建。

b)   超声设备：多普勒信号处理、血流成像。

4)   工业

a)   雷达系统：目标检测、测距测速、抗干扰处理。

b)   电子战：信号侦测、干扰抑制、频谱分析。

DDR系列星烁华创推出的数字信号处理平台，结合高端数据采集技术，采用高精度高速A/D和D/A芯片，结合高性能数字信号处理芯片FPGA和DSP，实现信号并行高速采集和并行处理。

DDR系列产品特点：

1)  传输接口：USB，CPCI，PCIe, 千兆/万兆以太网，蓝牙接口

2)  实时传输速度：USB2.0：36MB/S，USB3.0：300MB/S，PCI/PXI：60Mbytes/s,PCIe3.0 x8：6GB/S,PCIe3.0 x16：10GB/S。

3)  模拟输入AD：8bit/2G，12bit/10G，14bit/1G，16bit/1G等

4)  模拟输出DA：高精度模拟输出，例如16bit/2M,高速模拟输出，例如14bit/10G，16bit/1G等

5)  FPGA：ALERA: 10AX115、XILINX：XCKU115、XCVU9P。

6)  DSP： TMS320C6416,TMS320C6455,TMS320C6678,TMS320C6670

7)  FPGA下载方式：在线下载，支持在线升级

8)  硬件FIFOs：海量FIFO，容量最大16GB

9)  软件支持：DSP环境设置，DSP例程，FPGA环境设置，FPGA例程，FPGA传输网表文件……

10) 编程环境： VC、C#、Labview

11) 供货方式：定制

数字信号处理平台选型