基于FPGA數(shù)字信號(hào)處理器,如何實(shí)現(xiàn)AM調(diào)制?
今天,小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)基于FPGA數(shù)字信號(hào)處理器設(shè)計(jì)AM調(diào)制的有關(guān)報(bào)道,通過(guò)閱讀這篇文章,大家可以對(duì)本文的設(shè)計(jì)具備清晰的認(rèn)識(shí),主要內(nèi)容如下。
一、AM調(diào)制的原理
由此可以看出,第一,AM波的頻譜與基帶信號(hào)的頻譜呈線性關(guān)系,只是將基帶信號(hào)的頻譜搬移到wc處,并沒(méi)有產(chǎn)生新的頻率成分,因此AM調(diào)制屬于線性調(diào)制;第二,AM信號(hào)波形的包絡(luò)與基帶信號(hào)m(t)成正比,所以AM信號(hào)的解調(diào)既可采用相干解調(diào),也可采用非相干解調(diào)(包括檢波)。但為了使非相干解調(diào)時(shí)不發(fā)生失真,必須滿足:
否則,就會(huì)出現(xiàn)過(guò)調(diào)制現(xiàn)象,形成包絡(luò)失真。第三,AM的頻譜中含有載頻和上、下兩個(gè)邊帶,無(wú)論是上邊帶還是下邊帶,都含有原調(diào)制信號(hào)的完整信息,故已調(diào)波的帶寬為原基帶信號(hào)帶寬的兩倍。
AM信號(hào)的總功率包括載波功率和邊帶功率兩部分。只有邊帶功率才與調(diào)制信號(hào)有關(guān)。也就是說(shuō),載波分量不攜帶信息,所以,調(diào)制效率低是AM調(diào)制的最大缺點(diǎn)。
如果抑制載波分量的傳送,則可演變出另一種調(diào)制方式,即抑制載波雙邊的調(diào)制。AM調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是可用包絡(luò)檢波法解調(diào),不需要本地同步載波信號(hào),設(shè)備簡(jiǎn)單。
波形特點(diǎn):已調(diào)波包絡(luò)完全反應(yīng)調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律;
頻譜特點(diǎn):
AM信號(hào)的頻譜SAM(ω)由載頻分量和上、下兩個(gè)邊帶組成;
上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與原調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同,下邊帶是上邊帶的鏡像;
帶寬:AM信號(hào)是帶有載波的雙邊帶信號(hào),它的帶寬是基帶信號(hào)帶寬Bb的兩倍,即BAM=2Bb。
二、FPGA數(shù)字信號(hào)處理-AM調(diào)制的實(shí)現(xiàn)
為了加速設(shè)計(jì) 我們推薦一種更方便的設(shè)計(jì)輸入方式bd(block_design)。這種設(shè)計(jì)方式大概就是加價(jià)IP核 連連線。
創(chuàng)建一個(gè)DB
首先添加一個(gè)DDS核.然后開(kāi)始配置它
這里有一個(gè)SFDR(動(dòng)態(tài)范圍)
一般意義上1bit ≈ 6.02bit。具體計(jì)算過(guò)程大家可以百度。
輸出一個(gè)COS 不輸出相位
一個(gè)數(shù)據(jù)有效位 八個(gè)數(shù)據(jù)位。輸出頻率設(shè)置為1Mhz
然后添加一個(gè)乘法器IP。我們要將這個(gè)信號(hào)乘以調(diào)制深度。
注意符號(hào)位,DDS IP核輸出是有符號(hào)的。調(diào)制深度為無(wú)符號(hào)數(shù),選擇0延時(shí)輸出即可
然后我們添加一個(gè)加法器IP用以添加增加直流分量。加法器IP為乘法器輸出加一個(gè)定值。按圖設(shè)置
這個(gè)首先需要指定B的類(lèi)型和位寬然后輸入二進(jìn)制的數(shù)據(jù)
接下來(lái)將以上的IP鏈接起來(lái)。并且添加對(duì)外的端口(快捷鍵Ctrl+T)。
然后生成HDLwrapper(這個(gè)單詞意思是包裝,但是我沒(méi)有能力恰當(dāng)?shù)姆g索性就直接這樣稱(chēng)呼)
接下來(lái)我們寫(xiě)個(gè)testbench代碼測(cè)試下 ??雌饋?lái)我們只要給一個(gè)時(shí)鐘信號(hào),給一個(gè)調(diào)制深度就OK。這里就不貼代碼了。非常簡(jiǎn)單的
這樣我們就完成了調(diào)制前的波形產(chǎn)生。
可以看到波形已經(jīng)產(chǎn)生。且均為有符號(hào)數(shù)。
接下來(lái)如法炮制。添加一個(gè)載波DDS 頻率設(shè)置為10M。添加一個(gè)乘法器IP。最終的BD圖如所示。
以看到輸出有20bit我們進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算(1270*10+1270)*127 =325120
可以看到第20bit無(wú)用
所以我們選取[18:3]這16bit。作為輸出。
剛剛哪個(gè)testbench 改改還能用。最終效果如下。
以上便是小編此次想要和大家共同分享的內(nèi)容,如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!