Cyclone III FPGA在军事领域的应用
Altera非常清楚军用电子系统设计人员所面临的独特挑战。Cyclone® III FPGA前所未有地同时实现了低功耗、低成本和高性能，能够满足新一代军事应用对体积、重量和功耗(SWaP)的严格要求。同时还提供丰富的软件、知识产权(IP)、参考设计和开发套件，加速产品开发，降低风险。
挑战
军用设计一般工作在散热困难和空间受限的环境中，SwaP要求非常严格。其产品生命周期可以是几年到几十年。原型开发和设计周期通常会跨越几年的时间，要求系统能够灵活地支持新兴标准，以及标准的变化，例如，新的软件无线电等。在设计非常可靠的系统时，关键问题是降低单事件扰动(SEU)的影响。对于军用系统生产流程，即使含铅封装是最好的选择，某些设计也必须采用无铅封装。
解决方案
Cyclone III FPGA前所未有地同时实现了低功耗、低成本和高性能，满足了新一代军事应用对SwaP的严格要求(参考表1)。
表1. Cyclone III FPGA在军事系统应用中的关键优势 |
特性 |
优势 |
低功耗 |
EP3C120器件包括119K逻辑单元(LE)，近4Mbits的存储器，以及288个乘法器，而结温 85°C 时的典型静态功耗只有 179mW。 |
每一型号都有丰富的存储器资源 |
所有Cyclone III 系列型号都有4Mbits嵌入式存储器，以及较高的存储器至逻辑比。 |
数字信号处理(DSP)乘法器 |
288个嵌入式18位x18位乘法器，性能达到260-MHz，适用于密集DSP算法应用。 |
Nios® II 嵌入式软核处理器 |
世界上最通用的嵌入式软核处理器，适合实现低成本微控制器。 |
小外形封装支持 |
0.8mm间距的uBGA封装，裸管芯支持，并可以定制多芯片模块。所有器件都提供有铅和无铅封装。 |
工业温度支持 |
支持-40°C到85°C的恶劣工作环境。 |
降低SEU |
专用循环冗余校验(CRC)电路，保证了数据完整性，是解决SEU问题最好的方法之一。 |
产品寿命终了保护 |
Altera 的器件在产时间非常长，降低了产品管理过时的风险。 |
典型的软件无线电实现
图1所示为典型的软件无线电(SDR)实现结构。在这个例子中，可以在Cyclone III EP3C120器件中实现设计中主要的DSP端口，它有足够的余量支持目前的波形以及新一代波形。关键标准是在满足性能需求的同时尽量减小体积、重量和功耗，以延长电池使用时间，实现手持式设备的小型化和轻型化。含有119K LE和4Mbits存储器，只有Cyclone III 能够提供足够的系统集成能力，同时把 85°C 结温时的静态功耗降到 0.5W以下。
图1. 典型的软件无线电结构图
资源
您可以利用Cyclone III FPGA更迅速地将产品推向市场，满足功耗预算，提高传统设计方案的效能。表2提供了军用设计的部分资源。
| 表2. 设计资源 |
| 类别 |
资源 |
说明 |
| 开发套件资源 |
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Cyclone III 开发套件 |
Altera及其合作伙伴提供的开发套件组合起价只有199美元，帮助您迅速启动Cyclone III 设计。每一套件含有评估并设计Cyclone III FPGA所需的一切。
可以通过Altera的在线eStore，或者Altera® 分销合作伙伴来订购这些套件。 |
| 软件和知识产权资源 |
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参考设计 |
Altera 及其合作伙伴为公共无线通信系统组件提供的参考设计，例如可更新OFDMA参考设计、数字下变频(DDC)和数字上变频(DUC)，以及DSP处理器桥接等。 |
DSP功能 |
Altera 及其合作伙伴为以下DSP功能提供的知识产权(IP)内核库：滤波、调制、解调、变换加密、解密、相关、误码探测、误码纠正、信号产生、同步、视频和音频处理等。 |
Nios II 嵌入式处理器 |
世界上最通用的处理器，由使用方便的开发工具以及多种 FPGA 开发套件组合为其提供支持。 |
| 视频点播资源 |
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解决军事和航空航天应用中的SwaP局限 |
了解怎样利用最新的65-nm FPGA，在战场和空中利用新的平台来减小SwaP受限应用中产品的体积、重量和功耗问题。 |
| 白皮书 |
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充满信心地设计军事SDR产品应用 (PDF) |
介绍FPGA怎样实现体积更小、重量更轻、电池更少的SDR系统。 |
SDR 应用的体系结构和元件选择 (PDF) |
介绍电池供电的SDR系统选择组件的标准和综合考虑因素，以满足SwaP的要求。 |
相关链接
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文档资料
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