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“兆易创新杯”第二十届中国研究生电子设计竞赛“优利德”命题
“兆易创新杯”第二十届中国研究生电子设计竞赛“优利德”命题

 

20th

优利德”命题

“兆易创新杯”第二十届中国研究生电子设计竞赛

 

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优利德科技(中国)股份有限公司是集仪器仪表研发、生产、销售为一体的仪器仪表综合型企业。公司秉承为全球用户提供高质量、高安全性、高可靠性、高性价比的测试测量产品及综合解决方案,坚持以科技及人文为本,致力于成为仪器仪表的全球知名品牌。

 

优利德成立于2003年,总部设于东莞松山湖园区。主要产品包括测试仪器、通用仪表、专业仪表、温度及环境测试仪表等。测试仪器先后推出了数字示波器、函数/任意波形发生器、频谱分析仪、可编程直流电源、数字万用表、数字交流毫伏表、可编程直流电子负载、智能电参数测量仪、数字电桥、直流电阻测试仪、电池内阻测试仪、多路温度测试仪、可编程耐压测试仪、可编程交流变频电源、教学实验平台等多款产品,广泛应用于高等教育及科研、移动通信、半导体设计与测试、汽车电子、新能源、工业生产及自动化、计量检测认证等领域。

 

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1.一等奖队伍 1 支:每队奖金 1 万元;

2.二等奖队伍 6 支:每队奖金 5 千元;

3.三等奖队伍 12 支:每队奖金 3 千元;

 

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赛题:多功能高性能函数信号发生器

 

 

1.赛题描述:

基于优利德公司提供的硬件平台,利用硬件平台上具有的FPGA,ARM,DAC等硬件资源参赛选手可以参考以下内容选择赛题方向:

1.设计一个生成脉冲波的算法及实现

2.基于硬件平台设计一个任意波生成功能的软件

3.设计一个PRBS(伪随机)序列产生功能

4.设计一个噪声带宽可调信号产生功能

 

2.硬件环境:

信号发生器硬件平台是UTG2000X系列函数信号发生器,UTG2000X系列使用直接数字合成技术以产生精确、稳定的波形输出,低至1μHz的频率分辨率,是一款经济型、高性能、多功能的函数/任意波形发生器。可生成精确、稳定、纯净、低失真的输出信号,操作便捷、优越的技术指标及人性化的图形显示,是满足学习、测试需求、提高工作效率的多用途设备。

 

1.双通道等性能最大输出频率 120 MHz,最大输出幅度 20 Vpp。

2.625MSa/s采样率,16-bit垂直分辨率。

3.具有11种基本波形输出:正弦波、方波、脉冲波、斜波、任意波、谐波、表达式、伪随机码、噪声、直流、双脉冲。

4.方波最高频率50MHz,抖动低。

5.宽动态高精度边沿时间可调的脉冲波,可实现边沿时间精细可调,具有极高的调节分辨率和调节范围。

6.具有低谐波失真的优异性能。

7.丰富的模拟和数字调制功能:AM、PM、FM、DSB-AM、ASK、PSK、BPSK、QPSK、FSK、3FSK、4FSK、QAM、OSK、PWM、SUM

8.支持扫频和脉冲串输出

9.任意波形长度8pts~64Mpts范围内可逐点输出低抖动波形

10.支持通道复制,跟随和叠加设置

11.可通过上位机任意波形编辑器生成任意波形

12.具有7位硬件频率计功能

13.内置200种任意波形

14.标配USB Host,USB Device和LAN接口

15.支持SCPI可编程仪器标准命令

16.4.3英寸TFT LCD电容触摸显示屏

 

开发资料包含:完整的系统及必要的外设驱动、开发板操作说明、原理、配件清单、demo程序、二进制执行文件清单等。

 

 

 

 

信号发生器硬件平台

 

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信号源原理框图如下图所示:

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参数/资源

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3.赛题要求:

参赛选手可以结合实际情况选择一下四个方向的命题:

四个方向的命题,都要求电压,频率,直流偏移可以调节,采样率不低于500MSa/s。

 

1.设计一个生成脉冲波的算法及实现

a.利用数字频率合成技术(DDS),生成一个频率,上升边沿、下降边沿以及占空比可调的脉冲波算法并且在硬件平台上实现。
b.要求脉冲可以标准脉冲波形输出,可以幅度相关调制,例如AM,ASK;也可以频率相关的调制,例如FM,FSK;并且可以扫频,例如线性扫频,对数扫频,频率可以从大到小也可以从小到大进行扫频。
c.开发相应的算法,人机交互界面,FPGA产生信号程序。

 

2.基于硬件平台设计一个任意波生成功能的软件

a.基于硬件平台设计一个可以生成任意波形的软件,任意波形可以设置点数,波形电压,采样率可调。

b.任意波有标准波形插入功能,有三角函数公式,对数,取整等输入功能,不限于基本公式,可自己扩展例如数字信号处理算法输入功能等。
c.开发相应的算法,人机交互界面,波形生成功能,波形输出和导出。

 

2.设计一个PRBS(伪随机)序列产生功能

a.基于硬件平台设计一个PRBS产生功能,要求PN3、PN5、PN7、PN11、PN13、PN15、PN17、PN21、PN23、PN25、PN27、PN31、PN33可选,边沿时间可设置。
b.要求位率可任意设置,最高位率不低于采样率的1/4。
c.开发相应的算法,人机交互界面,FPGA产生序列程序。

 

3.设计一个噪声带宽可调信号产生功能

a.基于硬件平台设计一个噪声带宽可调信号产生功能。
b.要求噪声带宽在1Hz-200MHz可调。
c.要求滤波器阶数小于50阶,平坦度0.5dB。
d.开发相应的算法,人机交互界面,FPGA 噪声生成程序。

 

4.输出要求:

1.系统方案介绍PPT

2.方案介绍与功能演示视频

3.方案设计与算法实现文档,即论文

4.带注释的工程源代码,能够编译和演示

 

5.评审标准: