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1、XX实验室知识产权核项目采购需求一、项目背景XX实验室因科研需要，需采购通信算法IP核一批。二、技术要求IP核需满足采购人定制化设计的需求、提供IP核所有RTL源代码、模拟验证环境、FPGA和ASIC综合实现脚本和报告、C仿真模型源代码并且源码可编辑修改。所提供采购的通信算法IP核按照其具体功能分为DDC.DUC.FFT/IFFT、FIRFilter复数位宽转换、卷积编码、维特比译码、TUrbO编码、TUrbo译码、LDPC编码、LDPC译码,共计11个IP核。(一)总体设计要求1、要求按照采购人的接口信号、位宽、数据结构实现IP核。2、功能设计实现：基于采购人提供的IP核功能指标完成RTL设
2、计、交付。3、性能设计实现：基于采购人提供的IP核性能指标完成RTL设计、交付。4、寄存器设计实现：基于采购人提供的设计IP核的寄存器接口，包括输入输出寄存器、配置寄存器等，以实现对IP核的控制和配置。(二)验证要求验证要求确保所有特定的输入和输出运行正常、结果正确；验证结果需要能够被重复验证；验证的过程尽可能在较短的时间内完成；验证的过程和结果提供可视化反馈，以帮助设计人员理解和调试设计。基于下列的验证环境完成形式化验证、一致性检查、语法分析正确等。最后提供所有验证相关的代码和验证过程结果文档。为方便测试与集成，采购人推荐使用以下系统及软件版本作为验证环境：OS：RedHatEnterpri
3、seLinuxServer7.9(CentOS7.9)；VCS+Verdi：version：0-2018.09；DesignCompilerversion=0-2018.06-SP2；SystemVerilog；基于UVM框架的全仿真环境，功能验证要求功能覆盖率100%,并实现代码覆盖率100%；要求完成各子模块要求的所有功能要求（配置参数）和性能要求；接口信号有效性验证；数据边界测试；测试各信号数据边界是否正常，超界是否会有错误处理；内存储单元读写验证；参数配置有效性验证；（三）C定点参考模型要求提供对应所有IP核的C定点数参考模型、要求功能、接口、数据位宽、数据处理过程等与RTL代码保持一
4、致。（四）用户手册、设计、验证文档、指标验收清单提供详细的设计、验证、测试、接口文档。包括功能说明、寄存器定义、接口描述等，以便后续的集成和使用。提供详细的IP核验证报告。提供详细的指标验收清单及验收方法。（五）各子模块要求各子模块要求分为各个IP核的功能要求（配置参数）和性能要求两个部分。所列IP核配置参数是必须包含的，但不限制投标方提出添加配置参数项的要求。且性能要求是在合同制定的FPGA运行时达到的性能指标。各子模块中的要求为必须满足项。1、DUC要求DUCIP核设计用于实现增加数字信号的采样率，以使速率满足发射端的输出要求。要求使用可配置参数的线性相位滤波器级联实现，并且不需要实现DD
5、S混频。配置参数具体要求：Disztype:输入数据类型，也用来标识构成一个输入采样点的比特数量。配置为O表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32（以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部），需满足上述位宽配置。2）osztype：输出数据类型，也用来标识构成一个输出采样点的比特数量。配置为。表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32（以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部），需满足上述位宽配置。3）scale_in：输入的采样点缩小时实部和虚部分别右移的位数，需满足自定义输入实部和虚部分别右移位数。4）scale_out：输出的采样点缩小时实部和虚部分
6、别右移的位数，需满足自定义输出实部和虚部分别右移位数。5）rate：DUC的内插倍数，rater_min,r_max,支持不少于12档可调,其中Jmin1,JnIaX240,支持2的整数次基内插速率。性能指标要求：6）工作频率：性能测试报告中的工作频率2200MHz。7）各级滤波器的滤波特性：过渡带宽度WO.Ifs,通带波纹W0.02dB,阻带衰减265dB.8）符号输出速率：DUC支持符号输出速率最大值2250Msps02、DDC要求DDCIP核设计用于实现降低数字信号的采样率，完成多种倍数的抽取，以使后续硬件处理速度能跟上接收端数字信号的速率。要求使用可配置参数的线性相位滤波器级联实现，不
7、需要实现DDS混频。配置参数具体要求：Disztype:输入数据类型，也用来标识构成一个输入采样点的比特数量。配置为0表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32（以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部。）2）osztype：输出数据类型，也用来标识构成一个输出采样点的比特数量。配置为O表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32（以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部。）3）scale_in：输入的采样点缩小时实部和虚部分别右移的位数，需满足自定义输入实部和虚部分别右移位数。4）scale_out：输出的采样点缩小时实部和虚部分别右移的位数，需满足自定义输
8、出实部和虚部分别右移位数。5）rate：DDC的抽取倍数，ratermin,rmax,支持不少于12档可调，其中Jmin1,JmaX240,支持2的整数次幕抽取速率。性能指标要求：6）工作频率：性能测试报告中的工作频率2200MHz。7）各级滤波器的滤波特性：过渡带宽度WO.Ifs,通带波纹W0.02dB,阻带衰减265dB08）符号输入速率：DDC支持符号输入速率最大值2300MSPs。3、FFT/IFFT要求FFT/IFFTIP核设计用于时域信号与频域信号之间的快速变换，设计架构需要采用流水线I/O方式，允许连续数据处理。并且可通过下述参数配置的方式使得IP核具有一定的灵活性。配置参数具体
9、要求：Dop：fft模块的状态模式选择，配置为0代表fft,1代表ifft。2）isztype:输入数据类型，也用来标识构成一个输入采样点的比特数量。配置为0表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32（以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部）。3）osztype：输出数据类型，也用来标识构成一个输出采样点的比特数量。配置为0表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32（以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部）。4）len：IFFT/FFT变换点数，变换点数至少实现为2的m次方，mIenjnin,IenJnax其中IenJninW6,IenJnaXeI2。I
10、en的可调档位27。5）scale_in：输入的采样点缩小时实部和虚部分别右移的位数。需满足自定义输入实部和虚部分别右移位数。6）scale_out：输出的采样点缩小时实部和虚部分别右移的位数。需满足自定义输出实部和虚部分别右移位数。性能指标要求：7）工作频率：性能测试报告中的工作频率2100MHz。8）时延：性能测试报告中第一个数据进入到输出的时间，2048点fft时延不超过20uso以上要求必须满足。9）符号速率：性能测试报告中符号速率2300MSPs。4、FIRFiIter要求FIRFilterlP核设计用于滤波计算、自相关、互相关、能量计算4个功能。核心计算公式为IenC=WaiX瓦0
11、1 .滤波计算：OP参数项配置为0表示滤波计算，Q1是持续输入到IP核的信息序列，也是配置到Coef中的滤波器系数（定点实数），Ien是做乘累加计算的窗口长度，c是输出的结果。2 .自相关：OP参数项配置为1表示自相关运算：是持续输入到IP核的信息序列，bi是延迟版本，延迟的符号个数通过offset参数进行配置，Ien是做乘累加计算的窗口长度。3 .互相关计算：OP参数项配置为2表示互相关计算，4是持续输入到IP核的信息序列，bi是配置到CoCf中的固定信息序列（复信号），Ien是年的长度。C是输出的结果。4 .能量计算：OP参数项配置为L且。ffset配置为0时，自相关计算得到的复数结果U后
12、，通过能量计算，最后输出得到的energy（定点实数）c=I+nienergy=I2+mz配置参数具体要求：Dop：filter模式选项，配置为0表示fir,1表示自相关计算，2表示互相关计算。2）isztype:输入数据类型，也用来标识构成一个输入采样点的比特数量。配置为0表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32（以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部）。3）osztype：输出数据类型，也用来标识构成一个输出采样点的比特数量。配置为0表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32（以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部）。4） len：功能要求中参与计
13、算的采样点个数，IenIenjnin,Ienjnax其中Ienmin1,rmax12805）offset：功能要求中参与计算的偏移值，offsetoffsetmin,offsetmax0其中Ienminl,rmax1280且OffSet的取值需与最大的Ien相匹配。6）power：用于能量计算时的配置项。默认值为0,表示参数不参与计算；设置为1时将计算结果实部的平方和虚部的平方相加输出。7）scalejn：输入的采样点缩小时实部和虚部分别右移的位数。需满足自定义输入实部和虚部分别右移位数。8）scale_out：输出的采样点缩小时实部和虚部分别右移的位数。需满足自定义输出实部和虚部分别右移位数
14、。9）coef：滤波器系数（定点实数）或做互相关的另一组数据（格式为Cint8、cintl6或cint32）,coef的个数需与支持的最大Ien相匹配。性能指标要求：10）工作频率：性能测试报告中的工作频率2250MHz。11）符号速率：性能测试报告中的符号速率2400MSPs。5、复数位宽转换要求由于计算中涉及多种复数数据类型Cint8（复数字节）、CintI6（复数半字）、cint32（复数字），在计算的过程中会遇到不同类型之间的计算，在计算之前需要将这些不同的数据类型进行转换。复数位宽转换IP核设计用于不同数据类型之间的转换、缩小。配置参数具体要求：Disztype:输入数据类型，也用来
15、标识构成一个输入采样点的比特数量。配置为O表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32(以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部)，需满足上述位宽配置。2)osztype：输出数据类型，也用来标识构成一个输出采样点的比特数量。配置为。表示Cint8,1表示CintI6,2表示Cint32(以Cint8为例，低8位表示实部，高8表示虚部。),需满足上述位宽配置。3)scale：数据缩小时实部和虚部分别右移的位数。需满足自定义输入实部和虚部分别右移位数。性能指标要求：4)工作频率：性能测试报告中的工作频率2100MHz。5)符号速率：性能测试报告中的符号频率2200MSPs。6、卷
16、积编码要求卷积编码IP核设计为可实现不同编码方案的卷积编码器。通过设计不同的生成多项式实现不同的卷积编码器。配置参数具体要求：Ddim:表示生成多项式的最大长度最大多项式长度不低于8,即dim不小于7,要求Clim27。2)gnum:表示参与编码的多项式最大个数-1。需支持不少于3个多项式。3)punclen:表示删余的周期长度。0表示不删余。需支持IEEE802.11和3GPPLTE协议规范要求的所有打孔删余模式。4)puncpat:刻画删余和保留的比特位，转化成二进制后1表示保留，0表示删除。punclen和puncpat需支持IEEE802.11和3GPPLTE协议规范要求的所有打孔删余
17、模式。典型的模式如，模式1：punclen=4,puncpat=0x07,rate二3/4;模式2:punclen=6,puncpat=0x2B,rate=2/3。5)gpg:生成多项式配置。支持IEEE802.11和3GPPLTE协议标准的所有生成多项式。性能指标要求：6）工作频率：性能测试报告中的工作频率2150MHz。7）比特速率：性能测试报告中的数据处理的比特速率（输入）200MHzo7、维特比译码要求维特比译码IP核设计为可将前述卷积编码器产生的码字恢复成原始信息序列。配置参数具体要求：Ddim:表示生成多项式的最大长度最大多项式长度不低于8,即dim不小于702）gnum:表示参与
18、编码的多项式最大个数-1。支持不少于3个多项式。3）punclen:表示删余的周期长度。0表示不删余。需支持IEEE802.11和3GPPLTE协议规范要求的所有打孔删余模式。4）puncpat:刻画删余和保留的比特位，转化成二进制后1表示保留，0表示删除。punclen和puncpat需支持IEEE802.11和3GPPLTE协议规范要求的所有打孔删余模式。典型的模式如,模式1：punclen=4,puncpat=0x07,rate-3/4;模式2:punclen=6,puncpat=0x2B,rate=2/3。5）gpg:生成多项式配置。支持IEEE802.11和3GPPLTE协议标准规范
19、的生成多项式。6）oUtmOde:支持译码模式选择，0为硬解码输出，1为软解码输出。性能指标要求：7）工作频率：性能测试报告中的工作频率2200MHz。8）比特速率：性能测试报告中的数据处理的比特速率（输出）200Mbpso8、Turbo编码要求Turbo编码IP核设计用于产生Turbo码信息序列。配置参数具体要求：Ddim：表示生成多项式的最大长度多项式长度不小于4,即dim不小于2）punclen：表示删余的周期长度，0表示不删余。支持3GPPLTE协议规范要求的所有删余模式,即可实现3GPPLTE协议规范的所有码率和速率匹配模式。3)puncpat:表示刻画删余和保留的比特位，转化成二进
20、制后1表示保留，O表示删除。支持3GPPLTE协议规范要求的所有删余模式，即可实现3GPPLTE协议规范的所有码率和速率匹配模式。4)kidx:表示交织的索引号。支持3GPPLTE中的188种QPP交织。5)gpg:表示卷积编码器的生成多项式配置。支持3GPPLTE协议标准规定的所有生成多项式。性能指标要求：6)工作频率：性能测试报告中的工作频率2200MHz。7)时延：从输入数据结束到输出数据结束的时间。3GPPLTE中的最大码块处理时延不超过15us08)比特速率：性能测试报告中的数据处理的比特速率(输出)2200Mbps。9、Turbo译码要求Turbo译码IP核设计用于还原Turbo编
21、码之前的原始信息序列。配置参数具体要求：1)ite：turbo译码最大迭代次数Toiteite-maxXite_min1,ite-max20o2)dim:表示生成多项式的最大长度-1。多项式长度不小于4,即dim不小于303)punclen:表示删余的周期长度，0表示不删余。支持3GPPLTE协议规范要求的所有删余模式，即可实现3GPPLTE协议规范的所有码率和速率匹配模式4)puncpat:表示刻画删余和保留的比特位，转化成二进制后1表示保留，0表示删除。支持3GPPLTE协议规范要求的所有删余模式，即可实现3GPPLTE协议规范的所有码率和速率匹配模式。5)kidx:表示交织的索引号。支持
22、3GPPLTE中的188种QPP交织。6)gpg:表示卷积编码器的生成多项式配置。支持3GPPLTE协议标准的所有生成多项式。7)Hr：对数似然比。使用软判决算法译码时LLR量化长度的配置。配置0表示7bit,配置1表示8bit输入。性能指标要求：8）工作频率：性能测试报告中的工作频率2200MHz。9）时延：从输入数据结束到输出数据结束的时间。ite等于6次时，3GPPLTE中的最大码块处理时延不超过20uso10）比特速率：性能测试报告中的数据处理的比特速率（输出）200MbpsO10、LDPC编码要求LDPC编码器有多种形式JDPC码IP核设计用于支持LDPC,至少支持802.11、3G
23、PP5GNR协议。配置参数具体要求：Dbg：表示编码基图，支持IEEE802.11或3GPP5GNR的协议标准的所有基图样式。2）z：提升因子（扩展因子），支持IEEE802.11或3GPP5GNR的协议标准的所有提升因子。3）puncture：码率配置，支持IEEE802.11或3GPP5GNR的协议标准的所有打孔模式。性能指标要求：4）工作频率：性能测试报告中的工作频率2200MHz。5）时延：表示从输入数据结束到输出数据结束的时间。IEEE802.11或3GPP5GNR标准中的最大码块处理时延不超过15us06）比特速率：性能测试报告中的数据处理的比特速率（输出）200Mbpso11、L
24、DPC译码要求LDPC译码IP核设计用于支持LDPC的译码,至少支持IEEE802.11或3GPP5GNR中的一种协议，且迭代算法支持提前终止。配置参数具体要求：Dbg：表示编码基图，支持IEEE802.11或3GPP5GNR的协议标准的所有基图样式。2）z：提升因子（扩展因子），支持IEEE802.11或3GPP5GNR的协议标准的所有的扩展因子配置。3） ite：译码最大迭代次数T。itcWitjmin,itjmax其中ite.minLite-max63o4） depuncture：码率配置,支持IEEE802.11或3GPP5GNR的协议标准的所有码率配置。性能指标要求：5）工作频率：性能测试报告中的工作频率2200MHz。6）时延：从输入数据结束到输出数据结束的时间。ite等于6次时，IEEE802.11或5GNR标准中的最大码块处理时延不超过20uso7）比特速率：性能测试报告中的数据处理的比特速率（输出）2200Mbps。
