FPGA定制項(xiàng)目之醫(yī)療呼吸機(jī)參數(shù)控制模塊開發(fā)某醫(yī)療設(shè)備公司需定制FPGA參數(shù)控制模塊，用于無創(chuàng)呼吸機(jī)，要求精細(xì)控制呼吸頻率（10-30次/分鐘）、潮氣量（200-1500mL）與呼氣末正壓（0-20cmH?O），且能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者呼吸狀態(tài)并調(diào)整參數(shù)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選用符合醫(yī)療電子標(biāo)準(zhǔn)的AlteraArria10系列FPGA，搭配高精度壓力傳感器與流量傳感器。FPGA接收傳感器采集的患者呼吸壓力、流量數(shù)據(jù)，通過呼吸模式算法判斷患者呼吸狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與閥門開關(guān)，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的呼吸參數(shù)輸出。硬件設(shè)計(jì)加入雙重電源保護(hù)與電磁屏蔽，避免設(shè)備干擾；軟件層面遵循醫(yī)療數(shù)據(jù)安全規(guī)范，存儲(chǔ)患者呼吸數(shù)據(jù)供醫(yī)生分析。臨床測(cè)試中，模塊呼吸頻率控制誤差±1次/分鐘，潮氣量控制誤差±50mL，呼氣末正壓控制誤差±1cmH?O，可穩(wěn)定輔助患者呼吸，滿足無創(chuàng)呼吸機(jī)使用需求。 廣播電視發(fā)射的 FPGA 定制，保障信號(hào)穩(wěn)定傳輸與高質(zhì)量播放。多功能FPGA定制項(xiàng)目學(xué)習(xí)板
智能小車在科研、教育、物流等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。我們開展的這個(gè)FPGA定制項(xiàng)目聚焦于智能小車的設(shè)計(jì)與開發(fā)。以一款多功能智能小車為例，我們采用FPGA利用VerilogHDL實(shí)現(xiàn)了硬件邏輯設(shè)計(jì)。該智能小車集成了藍(lán)牙遙控、語(yǔ)音指令識(shí)別、紅外尋跡與超聲波避障等多模態(tài)交互功能。在藍(lán)牙遙控方面，通過在FPGA中配置相應(yīng)的通信接口和控制邏輯，實(shí)現(xiàn)了與手機(jī)等設(shè)備的穩(wěn)定連接，用戶可方便地通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制小車的行駛方向和速度。在語(yǔ)音指令識(shí)別功能中，我們利用FPGA的并行處理能力，快速對(duì)語(yǔ)音模塊傳來的指令進(jìn)行分析和處理，識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到了95%以上。同時(shí)，紅外尋跡和超聲波避障功能也通過FPGA的精確控制得以實(shí)現(xiàn)，使小車能夠在復(fù)雜環(huán)境中自主行駛，有效提升了智能小車的智能化水平和實(shí)用性。 安路FPGA定制項(xiàng)目定制FPGA 實(shí)現(xiàn)的電子密碼鎖系統(tǒng)，采用多重加密保障安全。
FPGA 定制項(xiàng)目之通信衛(wèi)星信號(hào)解調(diào)模塊開發(fā)某航天通信企業(yè)需定制 FPGA 衛(wèi)星信號(hào)解調(diào)模塊，用于地面接收站，要求解調(diào) QPSK、16QAM、64QAM 調(diào)制信號(hào)，支持比較大 20Mbps 數(shù)據(jù)傳輸速率，信號(hào)接收靈敏度優(yōu)于 - 100dBm。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選用抗輻射型 Xilinx Kintex-UltraScale 系列 FPGA，搭配低噪聲放大器與下變頻器。FPGA 接收下變頻器輸出的中頻信號(hào)，通過數(shù)字解調(diào)算法提取基帶數(shù)據(jù)，進(jìn)行誤碼糾正與幀同步處理，恢復(fù)衛(wèi)星傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)。硬件設(shè)計(jì)加入抗干擾電路，減少地面電磁信號(hào)影響；軟件層面支持多種解調(diào)模式切換，適配不同衛(wèi)星信號(hào)格式。測(cè)試中，模塊在 - 102dBm 信號(hào)強(qiáng)度下仍能穩(wěn)定解調(diào)，QPSK 調(diào)制信號(hào)誤碼率小于 10??，16QAM、64QAM 調(diào)制信號(hào)誤碼率小于 10??，數(shù)據(jù)傳輸速率穩(wěn)定在 20Mbps，滿足衛(wèi)星地面接收站信號(hào)處理需求。
FPGA定制項(xiàng)目之醫(yī)療心電信號(hào)采集模塊開發(fā)某醫(yī)療設(shè)備廠商需定制FPGA心電信號(hào)采集模塊，用于便攜式心電監(jiān)測(cè)儀，要求采集3通道心電信號(hào)，采樣率200Hz，噪聲抑制比大于60dB。項(xiàng)目組選用符合醫(yī)療電子標(biāo)準(zhǔn)的FPGA芯片，搭配高精度ADC與導(dǎo)聯(lián)接口。FPGA實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)采集、放大與濾波邏輯，去除工頻干擾與肌電干擾，再將處理后的數(shù)據(jù)傳輸至存儲(chǔ)模塊。硬件設(shè)計(jì)加入隔離電路，軟件層面符合醫(yī)療數(shù)據(jù)安全規(guī)范。經(jīng)第三方檢測(cè)，模塊采集信號(hào)失真度小于1%，噪聲抑制比達(dá)65dB，可集成到監(jiān)測(cè)儀中用于日常心電監(jiān)測(cè)。定制 FPGA 的智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光自動(dòng)調(diào)光。
在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的背景下，F(xiàn)PGA定制項(xiàng)目在數(shù)據(jù)處理方面發(fā)揮著重要作用。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在大量傳感器，會(huì)產(chǎn)生海量、多樣且實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)。在一個(gè)大型工廠的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)FPGA定制項(xiàng)目中，首先通過高速數(shù)據(jù)采集模塊，利用FPGA的并行采集能力，獲取來自溫度、壓力、濕度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等各類傳感器的數(shù)據(jù)。接著，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，如數(shù)據(jù)去噪、格式轉(zhuǎn)換等，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，如數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、閾值判斷等，可直接在FPGA內(nèi)部的邏輯單元中并行處理，得出初步結(jié)果。對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，如數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè)性維護(hù)算法等，則將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)通過高速通信接口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)或云端服務(wù)器進(jìn)行處理。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，利用FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的打包、加密以及通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，確保數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定傳輸。同時(shí)，為滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，合理分配FPGA資源，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程，采用流水線設(shè)計(jì)等技術(shù)，減少數(shù)據(jù)處理延遲，使工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)做出決策，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的精細(xì)監(jiān)控和管理。 水下機(jī)器人的 FPGA 定制，實(shí)現(xiàn)可靠導(dǎo)航與高效作業(yè)。江蘇FPGA定制項(xiàng)目特點(diǎn)與應(yīng)用
在醫(yī)療影像設(shè)備中，F(xiàn)PGA 定制能加速圖像算法處理，提升診斷效率。多功能FPGA定制項(xiàng)目學(xué)習(xí)板
FPGA定制項(xiàng)目之工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)控制模塊開發(fā)某機(jī)器人廠商需定制FPGA關(guān)節(jié)控制模塊，用于六軸工業(yè)機(jī)器人，要求關(guān)節(jié)定位精度±，最大轉(zhuǎn)速500rpm，支持實(shí)時(shí)torque補(bǔ)償。項(xiàng)目組選用高性能的AlteraStratix10系列FPGA，搭配絕對(duì)值編碼器與伺服驅(qū)動(dòng)芯片。FPGA接收機(jī)器人主控的運(yùn)動(dòng)指令，通過PID算法生成控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)電機(jī)，同時(shí)讀取編碼器數(shù)據(jù)進(jìn)行位置閉環(huán)控制，根據(jù)負(fù)載變化動(dòng)態(tài)補(bǔ)償torque。硬件設(shè)計(jì)采用高速差分信號(hào)傳輸，軟件層面優(yōu)化運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃，避免關(guān)節(jié)卡頓。測(cè)試中，模塊定位精度達(dá)±，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在500rpm，連續(xù)運(yùn)行8小時(shí)無偏差，滿足工業(yè)機(jī)器人高精度作業(yè)需求。 多功能FPGA定制項(xiàng)目學(xué)習(xí)板
