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基于FPGA的数据采集与处理系统设计的任务书
任务书：
一、任务背景
FPGA（Field-ProgrammableGateArray）是一种可编程逻辑器件，可以在运行时被可编程配置。FPGA的硬件并行性与可编程可定制性为其在数据处理、计算科学、数字信号处理等领域中具有广泛的应用前景。数据采集与处理系统是工业控制、医疗监测、交通监管等领域中的重要组成部分。因此，基于FPGA的数据采集与处理系统已成为当前研究的热点。
二、任务描述
本项目要求设计一种基于FPGA的数据采集与处理系统，该系统可以同时对多路模拟信号进行高速采集、处理和存储，并能够进行实时数据分析，符合不同实验需求的数据采集与处理需求。
具体要求如下：
1.设置板卡：基于Xilinx的Digilent板卡，使用Vivado工具实现系统设计。
2.信号采集：使用ADC对多路模拟信号进行采集，要求采样率不低于100MSPS，精度不低于12位。采集的多路信号需要进行同步，并能够进行高速存储和实时传输。
3.数据处理：通过FPGA实现信号的数字滤波、FFT变换、相关系数计算等。可以采用FIR滤波器，或DFT/FFT技术进行数字信号处理。
4.存储和传输：可以实现高速存储器和网络传输的数据存储，使用户能够及时地获取和分析数据。通过以太网进行数据传输。
5.系统分析：利用实时数据分析，可以对系统操作进行优化，以实现更好的数据采集和处理质量。
三、任务步骤
1.了解基于FPGA的数据采集和处理原理，学习基于Xilinx的Digilent板卡的设计方法。
2.设计多路信号同步采集电路，选择合适的ADC芯片设计电路，完成采集功能。
3.设计FPGA结构，采用VerilogHDL进行设计，实现同步数据采集、数字滤波、FFT变换、相关系数计算等数据处理功能。
4.构建高速存储器和网络传输等模块，实现数据存储和网络传输的功能。
5.对系统进行测试和调试，实现数据采集和处理的功能，并进行实时数据分析，优化系统设计。
四、任务成果
1.完整的基于FPGA的数据采集和处理系统，包括设计文档、硬件设计图、代码等。
2.实验数据及分析说明文档，说明系统设计情况和实验结果。
3.设计报告，包括系统设计背景、目的和设计过程、难点和解决方案等。
五、任务评分
本设计任务的评分主要按照以下标准评分：
1.系统设计的完整性和实验结果（40分）。
2.设计报告的语言表达能力和系统说明的清晰度（30分）。
3.团队合作能力和主动性（30分）。
六、任务时间
任务周期为两个月，时间为2022年9月1日至2022年10月31日。
七、参考文献
1.XilinxVivadoDesignSuiteUserGuide
2.Liu,Z.,&Liu,J.(2018).DesignandimplementationofdataacquisitionandprocessingsystembasedonFPGA.IEEEAccess,6,21992-22001.
3.Yasuda,Y.,Hiraoka,M.,&Ohno,M.(2018).FPGA-BasedSmartSensorNetworkforDataAcquisition,Analysis,andControlofaLarge-ScaleGasTurbinePowerPlant.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,65(2),1381-1391.