基于fpga bpsk调制的代码与仿真代码

在FPGA上实现BPSK调制可以采用数字信号处理技术，具体实现流程如下：

1. 将要发送的数字信息进行二进制编码，得到二进制数据流；
2. 将二进制数据流转化为符号流，BPSK调制中使用的符号是±1；
3. 将符号流进行滤波，以去除不必要的频率分量；
4. 对滤波后的符号流进行数字信号处理，使用FPGA实现数字信号处理器；
5. 将处理后的数字信号转换为模拟信号，使用FPGA的DAC输出；
6. 将模拟信号通过调制器进行调制，得到BPSK调制信号。

以下是一个基于Verilog HDL的BPSK调制代码示例：

module bpsk_modulator(
    input clk,       // 时钟信号
    input rst,       // 复位信号
    input [7:0] data_in,  // 输入数据流
    output reg mod_out   // 输出调制信号
);

reg [7:0] data;
reg [7:0] symbol;
reg [7:0] filter_out;
reg [7:0] sin_wave;
reg [7:0] cos_wave;

parameter symbol_period = 10;  // 符号周期
parameter filter_length = 5;   // 滤波器长度

// 二进制编码
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        data <= 8'b0;
    end else begin
        data <= data_in;
    end
end

// 符号转换
always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        symbol <= 8'b0;
    end else begin
        symbol <= (data[7] == 1) ? -8'b1 : 8'b1;  // 符号为1或-1
    end
end

// 滤波器
always @(posedge clk) begin
    filter_out <= (symbol + symbol) >> 1;  // 简单平均滤波
end

// 正弦波
always @(posedge clk) begin
    sin_wave <= $sin(2 * $pi * $time / symbol_period);  // 正弦波
end

// 余弦波
always @(posedge clk) begin
    cos_wave <= $cos(2 * $pi * $time / symbol_period);  // 余弦波
end

// 数字信号处理
always @(posedge clk) begin
    mod_out <= (filter_out * sin_wave) + (filter_out * cos_wave);
end

endmodule

上述代码中，首先进行二进制编码，然后将二进制数据转化为符号流，滤波器使用简单平均滤波器，正弦波和余弦波分别使用$sin()$和$cos()$函数生成，最后进行数字信号处理，输出调制信号。

BPSK调制的仿真可以使用Verilog HDL的仿真工具进行，例如ModelSim。以下是一个基于Verilog HDL的BPSK调制仿真代码示例：

module bpsk_modulator_tb();

reg clk;
reg rst;
reg [7:0] data_in;
wire mod_out;

bpsk_modulator dut(
    .clk(clk),
    .rst(rst),
    .data_in(data_in),
    .mod_out(mod_out)
);

initial begin
    clk = 0;
    forever #5 clk = ~clk;
end

initial begin
    rst = 1;
    data_in = 8'b0;
    #10 rst = 0;
    #100 $finish;
end

initial begin
    $dumpfile("bpsk_modulator_tb.vcd");
    $dumpvars(0, bpsk_modulator_tb);
    #10 data_in = 8'b10011011;
    #200 data_in = 8'b01010101;
    #200 data_in = 8'b00101110;
end

endmodule

上述代码中，首先定义了一个BPSK调制模块的实例，然后使用一个时钟信号进行仿真。在初始化过程中，rst信号先置为1，等待一段时间后置为0，以复位模块。然后在仿真过程中，给定不同的输入数据流进行仿真。仿真结果可以通过VCD文件进行查看。