基于DSP和FPGA的調幅廣播信號監測系統

　　FPGA邏輯設計

　　本系統中FPGA主要用來(lái)協(xié)調各個(gè)模塊間的數據傳輸，分別為A/D采樣數據到DSP的傳輸、DSP計算結果到PCI接口的傳輸以及數控增益放大器的增益控制。同時(shí)FPGA還為系統工作提供了必要的時(shí)鐘、復位信號、控制信號(圖3)。

　　器件選擇

　　A/D轉換器是整個(gè)監測系統的關(guān)鍵部件，它的性能往往直接影響整個(gè)監測系統的技術(shù)指標。當A/D有效位數大于12位時(shí)量化損失為0.0055dB，其對測量精度的影響可忽略不計。系統選用的A/D轉換器為ADI公司的AD9433。輸入AD9433的信號幅度要控制在一定的范圍內，否則會(huì )造成失真，甚至燒毀芯片，所以要在A(yíng)D9433之前用運放對信號幅度進(jìn)行調控。同時(shí)根據調幅廣播信號幅度實(shí)時(shí)變化的特點(diǎn)，要求所選擇的運放增益可變。基于上述要求系統選用ADI公司的線(xiàn)性數控增益放大器AD8320。

　　系統對信號采樣點(diǎn)數為N=4096，算法采用Hilbert變換解調求調幅度和欠采樣求載波頻率，所以每計算100次調幅度和1次載波頻率所需要的運算量大概為：

　　本系統選用ADI公司SHARC系列的ADSP-21262作為數據處理芯片。

　　根據ADSP-21262性能可估算出系統完成一次調幅度測量所需要的時(shí)間大概為800μs，完成一次載波頻率測量所需要的時(shí)間大概為10ms，可以滿(mǎn)足系統實(shí)時(shí)性要求。

　　在總線(xiàn)控制模塊中，系統選用Altera公司Cyclone II系列中的EP2C8Q208C8 FPGA芯片。

　　PCI接口模塊選用PLX公司的PCI總線(xiàn)控制芯片PC19054。

　　結語(yǔ)

　　本文介紹了一種基于DSP的調幅廣播信號監測系統，采用了數字信號處理的方法，與模擬監測技術(shù)相比處理更加靈活、測量精度更高、并且大大提高了系統的可靠性。本系統已成功應用于實(shí)踐，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢查，載波頻率測量精度達到1Hz，調幅度測量精度達到3%，測量效果滿(mǎn)足實(shí)際需要。