基于Android和FPGA的便携式多接口误码分析仪设计的中期报告中期报告一、介绍误码分析仪由于它可以在数字通信系统中分析数据传输质量的真实情况，因此在数字通信系统测试中具有重要作用。传统的误码分析仪需要使用笨重的仪器设备和传统的个人电脑，而本项目则采用了基于Android平台的手机和FPGA作为硬件平台来开发便携式误码分析仪。该设计可以通过多种数字接口进行连接和测试，包括USB、以太网和蓝牙等。本篇论文主要介绍了该项目的中期设计报告，包括设计思路、硬件设计和软件设计等内容。二、设计思路本项目的设计思路是使用两个硬件平台：Android手机和FPGA板。Android手机作为误码分析仪的操作界面和数据显示平台，可以方便地携带和操作。FPGA则作为数据处理平台，可以高速地分析被测试设备传输过来的数据，并将结果传回Android手机进行显示。在本项目中，我们采用了AndroidStudio作为开发环境，并基于Android10.0系统进行开发。在硬件平台方面，我们选用了FPGA的BeMicroCVA9板，它可以通过MicroUSB接口连接到Android手机上，以“混合应用程序”（同时使用Java和C++编写）实现与FPGA的通信。该设计的主要功能如下：（1）支持多种数字接口，如USB、以太网和蓝牙等。（2）可以接收由其他数字设备传输的数据，并可以对数据进行分析和解码。（3）支持对误码率（BER）等指标进行计算和分析，并可以进行数据显示和存储。（4）具有便携式、低成本、易于扩展等特点。三、硬件设计本项目的硬件设计包括数据收集模块、数据处理模块和数据传输模块。数据收集模块：数据收集模块由FPGA开发板和相关电路组成。该模块的主要功能是采集来自USB、以太网和蓝牙等数字接口的数据，并将数据传输到FPGA板上进行处理。对于USB接口，我们使用了B端为Type-C接口的USB转串口芯片，可以实现USB信号的转换和调节；对于以太网接口，我们选用了W5500芯片，它是一个一体化的硬件TCP/IP协议栈，通过SPI总线连接到FPGA开发板；对于蓝牙接口，我们则选择了基于BTM-222模块的Bluegiga的蓝牙串口模块，可以实现蓝牙信号的转换和调节。数据处理模块：数据处理模块由FPGA芯片和相关逻辑电路组成。该模块的主要功能是对从数据收集模块接收到的数据进行解码和分析，并根据误码率（BER）对数据进行计算和分类。数据传输模块：数据传输模块由Android手机和相关软件组成。该模块的主要功能是接收FPGA芯片处理后的数据，并将数据进行显示和存储。在设计中，我们使用了混合应用程序（同时使用Java和C++编写）实现了Android手机和FPGA的通信。四、软件设计本项目的软件设计包括两部分：FPGA芯片上的逻辑设计和Android手机上的应用程序设计。FPGA芯片上的逻辑设计：FPGA芯片上的逻辑设计由VerilogHDL语言完成。该模块的主要功能是对从数据收集模块接收到的数据进行解码和分析，并根据误码率（BER）对数据进行计算和分类。在开发过程中，我们采用了模块化设计的方法来实现不同的功能模块，并创建了一个顶层模块来控制各个模块的交换和同步。Android手机上的应用程序设计：Android手机上的应用程序设计旨在提供一个友好的用户界面，并实现数据接收、解析、计算和显示等功能。在设计中，我们使用了混合应用程序的技术来实现与FPGA芯片的通信，并使用了AndroidStudio的图形用户界面工具来创建用户界面。五、总结本项目的目的是设计一种基于Android和FPGA的便携式多接口误码分析仪。该设计可以通过多种数字接口进行连接和测试，包括USB、以太网和蓝牙等。在本项目中，我们采用了AndroidStudio作为开发环境，基于Android10.0系统进行开发。在硬件平台方面，我们选用了FPGA的BeMicroCVA9板，通过MicroUSB接口连接到Android手机上。该设计的主要功能包括支持多种数字接口、接收并分析数据、支持误码率的计算与分析、数据显示与存储以及具有便携式、低成本、易于扩展等特点。