基于FPGA設計DSP的實(shí)踐與改進(jìn)設計

3 實(shí)踐與分析

3.1 AM調制模型的 FPGA實(shí)現

3.1.1 AM調制原理

調制器與解調器是通信設備中的重要部件。所謂調制，就是用調制信號去控制載波某個(gè)參數的過(guò)程。相關(guān)的術(shù)語(yǔ)如下：

·調制信號：由原始信號轉變成的低頻信號，可以是模擬信號，也可是數字信號。通常用數學(xué)符號uΩ表示。
·載波：未受調制的高頻震蕩信號。載波可以是正弦波也可以是非正弦波（方波、三角波、鋸齒波）。用uC表示。
·已調波：受調制后的振蕩波，具有調制信號的特征。

設載波電壓為：
uC =UC cosωct （1）

調制電壓為：
uΩ= UΩ cosΩt （2）

3.1.2 模型建立

基于本文上述的理論建立出 AM調幅模型。其中的兩個(gè)子系統分別是用上述的 DDS模型建立的載波與調制波模塊，在 Simulink中得到仿真結果如圖4所示。

圖4 AM調幅模型仿真結果

3.2 將模型文件轉化為硬件描述語(yǔ)言

當 DSP Builder模型與仿真都正確后就可以進(jìn)入模型向硬件描述語(yǔ)言的過(guò)程了。加入Signal Compiler模塊，點(diǎn)擊執行將模型文件轉化為硬件描述語(yǔ)言。轉換后 DSP Builder的Signal Compiler模塊會(huì )自動(dòng)生成 Quartus II的工程，其中的代碼已經(jīng)依據模型自動(dòng)生成并建立了頂層模塊。如圖5。增加相應的輸入與輸出，鎖定引腳后就可以下載了。

圖5 生成的模型頂層結構

下載到 FPGA中，連接示波器，觀(guān)察到如圖6所示圖像。

圖6 在示波器中的AM調制模型信號圖像

4 結語(yǔ)

從實(shí)踐結果和系統的總體設計方案可以看出，改進(jìn)的設計流程使得設計人員可以借助Simulink進(jìn)行靈活的系統模型設計并且可以通過(guò) MATLAB強大的計算能力進(jìn)行系統級的仿真。由DSP Builder進(jìn)行硬件描述語(yǔ)言的自動(dòng)生成讓設計者可以更加專(zhuān)注于系統的整體設計，提高了開(kāi)發(fā)效率和系統建立質(zhì)量。

本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：引入EDA設計工具對現行的DSP系統設計流程進(jìn)行改進(jìn)，使DSP系統開(kāi)發(fā)效率得到明顯提高。