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20th “優(yōu)利德”命題 “兆易創(chuàng)新杯”第二十屆中國研究生電子設(shè)計(jì)競賽 優(yōu)利德科技（中國）股份有限公司是集儀器儀表研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的儀器儀表綜合型企業(yè)。公司秉承為全球用戶提供高質(zhì)量、高安全性、高可靠性、高性價(jià)比的測試測量產(chǎn)品及綜合解決方案，堅(jiān)持以科技及人文為本，致力于成為儀器儀表的全球知名品牌。 優(yōu)利德成立于2003年，總部設(shè)于東莞松山湖園區(qū)。主要產(chǎn)品包括測試儀器、通用儀表、專業(yè)儀表、溫度及環(huán)境測試儀表等。測試儀器先后推出了數(shù)字示波器、函數(shù)/任意波形發(fā)生器、頻譜分析儀、可編程直流電源、數(shù)字萬用表、數(shù)字交流毫伏表、可編程直流電子負(fù)載、智能電參數(shù)測量儀、數(shù)字電橋、直流電阻測試儀、電池內(nèi)阻測試儀、多路溫度測試儀、可編程耐壓測試儀、可編程交流變頻電源、教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等多款產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于高等教育及科研、移動(dòng)通信、半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與測試、汽車電子、新能源、工業(yè)生產(chǎn)及自動(dòng)化、計(jì)量檢測認(rèn)證等領(lǐng)域。 1.一等獎(jiǎng)隊(duì)伍 1 支：每隊(duì)獎(jiǎng)金 1 萬元； 2.二等獎(jiǎng)隊(duì)伍 6 支：每隊(duì)獎(jiǎng)金 5 千元； 3.三等獎(jiǎng)隊(duì)伍 12 支：每隊(duì)獎(jiǎng)金 3 千元；
賽題：多功能高性能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1.賽題描述： 基于優(yōu)利德公司提供的硬件平臺(tái)，利用硬件平臺(tái)上具有的FPGA，ARM，DAC等硬件資源參賽選手可以參考以下內(nèi)容選擇賽題方向： 1.設(shè)計(jì)一個(gè)生成脈沖波的算法及實(shí)現(xiàn) 2.基于硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)任意波生成功能的軟件 3.設(shè)計(jì)一個(gè)PRBS（偽隨機(jī)）序列產(chǎn)生功能 4.設(shè)計(jì)一個(gè)噪聲帶寬可調(diào)信號(hào)產(chǎn)生功能 2.硬件環(huán)境： 信號(hào)發(fā)生器硬件平臺(tái)是UTG2000X系列函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，UTG2000X系列使用直接數(shù)字合成技術(shù)以產(chǎn)生精確、穩(wěn)定的波形輸出，低至1μHz的頻率分辨率，是一款經(jīng)濟(jì)型、高性能、多功能的函數(shù)/任意波形發(fā)生器?？缮删_、穩(wěn)定、純凈、低失真的輸出信號(hào)，操作便捷、優(yōu)越的技術(shù)指標(biāo)及人性化的圖形顯示，是滿足學(xué)習(xí)、測試需求、提高工作效率的多用途設(shè)備。 1.雙通道等性能最大輸出頻率 120 MHz，最大輸出幅度 20 Vpp。 2.625MSa/s采樣率，16-bit垂直分辨率。 3.具有11種基本波形輸出：正弦波、方波、脈沖波、斜波、任意波、諧波、表達(dá)式、偽隨機(jī)碼、噪聲、直流、雙脈沖。 4.方波最高頻率50MHz，抖動(dòng)低。 5.寬動(dòng)態(tài)高精度邊沿時(shí)間可調(diào)的脈沖波，可實(shí)現(xiàn)邊沿時(shí)間精細(xì)可調(diào)，具有極高的調(diào)節(jié)分辨率和調(diào)節(jié)范圍。 6.具有低諧波失真的優(yōu)異性能。 7.豐富的模擬和數(shù)字調(diào)制功能：AM、PM、FM、DSB-AM、ASK、PSK、BPSK、QPSK、FSK、3FSK、4FSK、QAM、OSK、PWM、SUM 8.支持掃頻和脈沖串輸出 9.任意波形長度8pts～64Mpts范圍內(nèi)可逐點(diǎn)輸出低抖動(dòng)波形 10.支持通道復(fù)制，跟隨和疊加設(shè)置 11.可通過上位機(jī)任意波形編輯器生成任意波形 12.具有7位硬件頻率計(jì)功能 13.內(nèi)置200種任意波形 14.標(biāo)配USB Host，USB Device和LAN接口 15.支持SCPI可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令 16.4.3英寸TFT LCD電容觸摸顯示屏 開發(fā)資料包含：完整的系統(tǒng)及必要的外設(shè)驅(qū)動(dòng)、開發(fā)板操作說明、原理、配件清單、demo程序、二進(jìn)制執(zhí)行文件清單等。
信號(hào)發(fā)生器硬件平臺(tái) 信號(hào)源原理框圖如下圖所示： 參數(shù)/資源 3.賽題要求： 參賽選手可以結(jié)合實(shí)際情況選擇一下四個(gè)方向的命題： 四個(gè)方向的命題，都要求電壓，頻率，直流偏移可以調(diào)節(jié)，采樣率不低于500MSa/s。 1.設(shè)計(jì)一個(gè)生成脈沖波的算法及實(shí)現(xiàn) a.利用數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)，生成一個(gè)頻率，上升邊沿、下降邊沿以及占空比可調(diào)的脈沖波算法并且在硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。 2.基于硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)任意波生成功能的軟件 a.基于硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)可以生成任意波形的軟件，任意波形可以設(shè)置點(diǎn)數(shù)，波形電壓，采樣率可調(diào)。 b.任意波有標(biāo)準(zhǔn)波形插入功能，有三角函數(shù)公式，對數(shù)，取整等輸入功能，不限于基本公式，可自己擴(kuò)展例如數(shù)字信號(hào)處理算法輸入功能等。 2.設(shè)計(jì)一個(gè)PRBS（偽隨機(jī)）序列產(chǎn)生功能 a.基于硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)PRBS產(chǎn)生功能，要求PN3、PN5、PN7、PN11、PN13、PN15、PN17、PN21、PN23、PN25、PN27、PN31、PN33可選，邊沿時(shí)間可設(shè)置。 3.設(shè)計(jì)一個(gè)噪聲帶寬可調(diào)信號(hào)產(chǎn)生功能 a.基于硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)噪聲帶寬可調(diào)信號(hào)產(chǎn)生功能。 4.輸出要求： 1.系統(tǒng)方案介紹PPT 2.方案介紹與功能演示視頻 3.方案設(shè)計(jì)與算法實(shí)現(xiàn)文檔，即論文 4.帶注釋的工程源代碼，能夠編譯和演示 5.評審標(biāo)準(zhǔn)： 1.用戶體驗(yàn)和功能完備性（40分）：產(chǎn)品的用戶界面設(shè)計(jì)、易用性和功能完備性。 6.技術(shù)支持 郵箱：mkcb167@uni-trend.com.cn 官網(wǎng)：https://instruments.uni-trend.com.cn/ 研電賽專欄 技術(shù)交流QQ群：755182779
b.要求脈沖可以標(biāo)準(zhǔn)脈沖波形輸出，可以幅度相關(guān)調(diào)制，例如AM，ASK；也可以頻率相關(guān)的調(diào)制，例如FM，F(xiàn)SK；并且可以掃頻，例如線性掃頻，對數(shù)掃頻，頻率可以從大到小也可以從小到大進(jìn)行掃頻。
c.開發(fā)相應(yīng)的算法，人機(jī)交互界面，F(xiàn)PGA產(chǎn)生信號(hào)程序。
c.開發(fā)相應(yīng)的算法，人機(jī)交互界面，波形生成功能，波形輸出和導(dǎo)出。
b.要求位率可任意設(shè)置，最高位率不低于采樣率的1/4。
c.開發(fā)相應(yīng)的算法，人機(jī)交互界面，F(xiàn)PGA產(chǎn)生序列程序。
b.要求噪聲帶寬在1Hz-200MHz可調(diào)。
c.要求濾波器階數(shù)小于50階，平坦度0.5dB。
d.開發(fā)相應(yīng)的算法，人機(jī)交互界面，F(xiàn)PGA 噪聲生成程序。
2.可擴(kuò)展性和開放性（20分）：產(chǎn)品的可擴(kuò)展性和對開放創(chuàng)新模式的支持程度。
3.行業(yè)需求滿足程度（10分）：針對特定行業(yè)需求的解決方案的實(shí)際效果和推動(dòng)作用。
4.文檔結(jié)構(gòu)清晰，注釋詳細(xì)準(zhǔn)確（10分）
5.功能演示視頻包含PPT講解和功能實(shí)現(xiàn)的完整過程（10分）
6.附加分20分：技術(shù)創(chuàng)新性和實(shí)用性，算法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)或應(yīng)用開發(fā)的創(chuàng)新性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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