基于SoPC的雙邊帶調(diào)幅波系統(tǒng)設(shè)計
摘要:針對雙邊帶調(diào)幅波系統(tǒng)的一些具體問題,如提高速度、降低成本等,應(yīng)用QuartusⅡ和NiosⅡ軟件工具,在SoPC環(huán)境下利用FPGA(ALTERA EP2A35F48418)芯片構(gòu)建DDS信號,設(shè)計雙邊帶調(diào)幅波系統(tǒng),該系統(tǒng)具有調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅功能,參數(shù)便于調(diào)節(jié)。重點闡述系統(tǒng)設(shè)計方案、硬件實現(xiàn)、主要單元設(shè)計,并對整個系統(tǒng)進行仿真,測試結(jié)果符合設(shè)計要求。由于采用了SoPC系統(tǒng),該系統(tǒng)具有較高的工作速度、集成度和靈活性,值得推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:SoPC;NiosⅡ;DDS;DSB
0 引言
調(diào)幅就是用低頻調(diào)制信號去控制高頻波信號的振幅。經(jīng)過振幅調(diào)制的高頻載波稱為調(diào)幅波,它保持著高頻載波的頻率特性,但包絡(luò)線的形狀和信號波形相似。產(chǎn)生調(diào)幅波的主要方法是利用波形合成技術(shù)。目前波形合成技術(shù)主要有兩種通用的方法,一種是使用專用的數(shù)字頻率合成DDS芯片,另一種是基于SoPC的解決方案。專用DDS芯片的功能比較多,但控制方式固定、不靈活。而在FPGA芯片上利用DDS信號可以很容易地實現(xiàn)各種比較復(fù)雜的調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅信號,具有良好的實用性。
1 DSB的基本原理與調(diào)制模型
當(dāng)調(diào)制信號為單頻信號時,若設(shè)調(diào)制信號為uΩ(t)=UΩmcosΩt,載波信號為uc(t)=Ucmcosωct,通常要求ωc>>Ω,則雙邊帶調(diào)幅信號的數(shù)學(xué)表示式為:
式中:A為乘積電路的電路常數(shù);AUΩmUcmcosΩt為雙邊帶調(diào)幅信號的振幅,它與調(diào)制信號成正比。
雙邊帶調(diào)幅信號由圖1所示框圖來實現(xiàn),其核心部分在于實現(xiàn)調(diào)制信號與載波相乘。
2 系統(tǒng)具體設(shè)計
2.1 硬件電路
2.1.1 DDS信號源
雙邊帶調(diào)幅波的調(diào)制模型中的載波和調(diào)制波是通過DDS信號源實現(xiàn)的。其DDS結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示,DDS是由頻率合成器、相位累加器、波形ROM、D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器LPF構(gòu)成。
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