在很多通信类专业的学生眼中,通信系统的实现似乎永远停留在 MATLAB 的波形图和仿真窗口里。

但当你真正进入工程岗位,才发现:纸上谈信号,不如上板跑逻辑。

今天要聊的这本书——《基于FPGA的通信系统综合设计实践》(向强 著),正是为打通这道“最后一公里”而生的。

💡 这本书讲什么?一句话总结

这不是一本只讲原理的书,而是一本带你上板调通通信系统的实战教材。

它基于 Xilinx FPGA 平台,以 Vivado + MATLAB/Simulink + System Generator 为核心工具链,系统地介绍了从算法仿真到硬件实现的完整过程。

更重要的是,它几乎把通信系统的“经典套路”都跑了一遍:

AM / DSB / SSB 调制解调

ASK / FSK / PSK / DPSK

QPSK / QAM

乃至扩频通信系统(Spread Spectrum)

每个模块都有理论、有仿真、有实现、有测试。 这在同类教材里,非常少见。

⚙️ FPGA + MATLAB + SysGen:三位一体的设计思路

很多人初学 FPGA 时,只会 Verilog/VHDL,一上来就“裸写逻辑”,最后被调试和时序“毒打”。 而这本书选择的思路是——从更高层出发。

书中提出的三层设计结构:

层次

工具

主要任务

算法层

MATLAB / Simulink

通信系统模型、信号仿真

逻辑层

System Generator for DSP

模块化算法逻辑设计

实现层

Vivado

硬件综合、约束与下载测试

这样的设计方式让通信算法的学习更加直观:

你在 Simulink 里看到的滤波器、调制模块、采样过程, 最后都能“自动生成” HDL 代码,直接跑在 FPGA 上。

这不仅避免了重复造轮子,还让学生能用算法思维理解硬件逻辑,而不是被 RTL 细节拖住。

🧩 内容结构:从基础到完整系统

这本书分为七个章节,可以看成一条完整的“通信系统上板之路”:

1️⃣ FPGA 与 Xilinx 工具入门  介绍 Nexys4 DDR 开发板、Vivado 设计流程、组合与时序逻辑的基础实践。

2️⃣ System Generator 快速入门  如何在 Simulink 中调用 Xilinx 模块库、生成 HDL 代码、自动仿真与约束。

3️⃣ 设计平台与验证  基于 Nexys4 DDR + Analog Discovery 2 + AD/DA 扩展板的综合平台环境,  包含系统下载、bit 文件生成与板上测试方法。

4️⃣ 信号与系统基础实验  从最基础的 DDS、波形发生器、抽样定理验证,到 FIR 滤波器实现。

5️⃣ 基本通信系统实现  从 AM 到 2DPSK,完整讲解调制解调系统结构、信号波形与实验验证。

6️⃣ 多进制系统实现  包括 4FSK、QPSK、QAM 等,逐步过渡到多进制调制的硬件设计。

7️⃣ 扩频通信系统设计与实践  介绍了 CDMA、伪随机序列与扩频原理,并给出 FPGA 实现案例。

🧠 为什么这本书值得推荐?

✅ 一体化教学链路清晰 从算法到硬件,不是碎片化教学,而是完整的系统设计闭环。

✅ 实战案例丰富 每种调制方式都有对应的 FPGA 验证实验,不只是画波形。

✅ 面向工程实现 书中示例板卡、软件版本、实验连接方式都实际可操作。

✅ 适合自学与教学 对研究生、本科生,以及通信/信号处理方向的 FPGA 工程师都适用。

图书链接

https://pan.baidu.com/s/1R7bvl38QYWeqfnTlfyGT_g?pwd=open 提取码: open

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