XX实验室知识产权核项目采购需求

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.需采购通信算法开核一批C

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1P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1P核。

(-)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：RedHciLEnterpriseLinuxServer7.9(CenlOS7.9)；

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C

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cintl6,2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0表示cint8,1表示cintl6,2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，rat。£jmax],支持不少于12档可调，

其中r_max^40,支持2的整数次器内插速率。

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2250Msps。

2、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卜接收端数字信号的速率C要求使用可配置参数的线性

相位滤波器级联实现，不需要实现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cintl6,2表示cint32（以cint8为例,低8位

表示实部，高8表示虚部。）

2）osztypc：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cintl6,2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

定义输出实部和虚部分别右移位数。

5）rate：DDC的抽取倍数，rateG[r_min,r_max],支持不少于12档可调,

其中r_max^40,支持2的整数次累抽取速率。

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》65dB。

8）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。

配置参数具体要求：

Dop：fft模块的状态模式选择，配置为o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。表示cint8,1表示cintl6,2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0

配置为0表示cint8,1表示cintl6,2表示cint32（以cint8为例，低8位

表示实部，高8表示虚部）。

4）len：TFFT/FFT变换点数，变换点数至少实现为2的m次方，me[len^min,

Ion_max]其中len_einW6,Ion_max>12«len的可调档位27。

5）scalc_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20us«

以上要求必须满足。

9）符号速率：性能测试报告中符号速率230cMsps。

4、FIRFilter要求

FIR下IterIP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

c=W/Xbi

0

1.滤波计算：

OP参数项配置为o表示滤波计算，％是持续输入到IP核的信息序列，4是

配置到coef中的滤波器系数（定点实数），len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：弓是持续输入到IP核的信息序列，瓦

是《延迟版本，延迟的符号个数通过offset参数进行配置，len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，％是持续输入到IP核的信息序列，瓦

是配置到coef中的固定信息序列（复信号），len是句的长度。c是输出的结果。

4.能量计算：op参数项配置为1,且。ffset配置为0时，自相关计算得到

的复数结果（:后，通过能量计算，最后输出得到的energy（定点实数）

c=I+mi

energy=I2+m2

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cintl6,2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cintl6,2表示cint32（以cint8为例，低8位

表示实部，高8表示虚部）。

4）len：功能要求中参与计算的采样点个数，len&[lenjnin,lenjnax]其中

len_min>1,r_max2128。

5）offset：功能要求中参与计算的偏移值，offset£[offset_n）in,

offset_max]<>其中len_min>l,r_max^l280且offset的取值需与最大的len

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。

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cinl8.

cintl6或cint32）,coef的个数需与支持的最大len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）、cintl6（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。复数位宽转疾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，也用来标识构成一个输入采样点的比特数量。

配置为。表示cint8,1表示cintl6,2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0表示cint8,1表示cintl6,2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-1。最大多项式长度不低于8,即dim

不小于7,要求dim27。

2)gnum：表示参与编码的多项式最大个数7。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0

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TEEE802.11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）2200MHz。

7、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：

l）dim：表示生成多项式的最大长度-1。最大多项式长度不低于8,即dim

不小于7o

2）gnum：表示参与编码的多项式最大个数T。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协议规范要求为所

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）^200Mbpso

8、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：

Ddini：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。

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1511so

8)比特速率：性能测试报告中的数据处理的比特速率(输出)>200MbpSo

9、Turbo译码要求

Turbo译码IP核设计用于还原Turbo编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T。ite£[ite」nin,itejnax]其中itejnin

Wl,ite_max^20o

2)dim：表示生成多项式的最大长度7。多项式长度不小于4,即dim不小于

3o

3)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3

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20uso

10）比特速率：性能测试报告中的数据处理的比特速率（输出）200Mbpso

10、LDPC编码要求

LDPC编码器有多种形式,LDPC码TP核设计用于支持LDPC,至少支持802.11>

3GPP5GNR协议。

配置参数具体要求：

Dbg