基于FPGA的网络化激光雷达数据采集系统设计的任务书.docx

基于FPGA的网络化激光雷达数据采集系统设计的任务书
任务书：
一、任务背景
随着近年来激光雷达技术的快速发展，激光雷达应用领域的范围不断扩大。激光雷达将激光束发射到目标区域，接收反射回来的激光信号并处理这些信息，从而获取目标的三维空间坐标和物体的运动状态。网络化激光雷达可以实现多节点协同采集，解决了单节点激光雷达数据量大、处理速度慢的问题。
FPGA（现场可编程门阵列）作为目前最先进的可重构计算技术之一，具有可编程性强、计算速度快等优点，被广泛应用于高性能计算、数字信号处理、机器视觉等领域。本任务旨在设计一款基于FPGA的网络化激光雷达数据采集系统，以满足数据获取、处理速度高、实时性要求高等关键需求。
二、任务目标
1.设计实现一款基于FPGA的网络化激光雷达数据采集系统。
2.实现多节点协同采集数据，数据传输稳定可靠、带宽占用率低。
3.以FPGA为核心，实现对激光雷达反馈数据的高效处理和实时响应。
4.为系统设计提供完善的软件支持，实现用户友好的界面设计和操作体验。
三、任务内容
1.硬件设计部分
1）设备硬件架构设计。基于目标需求，设计和搭建系统硬件设备。
2）设备电路设计。设计和实现系统的电路板，并进行相应的维护和管理。
3）设备原型制作。将硬件架构和电路板组装成完整的系统原型，用于测试和验证。
2.软件设计部分
1）系统软件功能设计。基于需求，设计系统功能架构，并确定实现方法。
2）系统数据传输协议设计。采用TCP/IP协议进行数据传输，理解协议规范，实现系统数据传输功能。
3）高速数据传输模块设计。使用DMA技术实现多通道高速数据传输，提高数据采集和处理效率。
4）激光雷达反馈数据处理与实现。将采集的激光雷达反馈数据进行预处理，提取目标的坐标和运动状态等信息。
5）用户界面设计。设计系统用户界面，提供友好的人机交互界面。
四、预期成果
1.完整的基于FPGA的网络化激光雷达数据采集系统。
2.可靠、高效的数据传输协议和高速数据传输模块。
3.可实现激光雷达反馈数据的预处理和实时响应的数据处理模块。
4.操作简单、易用的用户界面设计。
五、任务计划
阶段一（3周）：完成项目立项、技术方案制定和硬件系统框架设计。
阶段二（4周）：完成系统电路设计、系统原型制作和烧录测试。
阶段三（4周）：完成系统架构设计和激光雷达响应数据处理模块的设计。
阶段四（3周）：完成软件编码、测试、优化和用户界面设计。
阶段五（2周）：完成系统整体测试和交付。
六、任务清单
1.设备硬件架构设计报告。
2.设备电路设计方案报告。
3.系统原型制作及测试报告。
4.系统数据传输和高速数据传输模块设计报告。
5.激光雷达响应数据处理模块设计报告。
6.软件编码和用户界面设计报告。
7.系统整体测试和交付报告。