FPGA跳频信号发送系统：集成设计与高速调制实现

本文档主要探讨了一种基于FPGA的跳扩频信号发送系统的设计方案。该系统的核心技术在于将基带处理和中频调制功能集成在FPGA（Field-Programmable Gate Array）芯片内，这提高了系统的灵活性和效率。系统硬件结构采用了高速DDS芯片AD9951进行数字频率合成，并结合高速数模转换器共同完成信号的生成和发送。 设计的关键技术主要包括以下几个方面： 1. **FPGA平台选择**：使用QuartusⅡ 8.0开发平台，这是一种流行的FPGA设计工具，它提供了VHDL语言的支持，这使得系统软件的开发更为高效。 2. **信号处理模块**：系统使用数字化的相对相移键控（DQPSK）调制技术，这种调制方式能够在保持高数据速率（4.8 kb/s）的同时实现宽间隔跳频，增加了信号的抗干扰能力。 3. **硬件选型**：AD9951高速DDS芯片在系统中负责频率的精确生成，而高速数模转换器则负责将数字信号转化为模拟信号，以便发送。这些芯片的选择对于系统的性能至关重要。 4. **软件控制流程**：系统软件通过VHDL编程实现了对硬件的控制，包括信号的初始化、调制过程和跳频策略等。软件与硬件的协同工作是整个系统运行的基础。 5. **仿真与优化**：设计过程中，使用了Matlab和Multisim 10.1高频电路仿真软件进行分析和优化。Matlab主要用于信号处理算法的仿真验证，Multisim则用于模拟硬件行为，确保设计的可行性和性能。 6. **硬件特性**：系统在108～155.975 MHz的频率范围内实现跳频发送，这种宽频段操作使得信号能够适应不同的通信环境，增强信号的穿透力和保密性。 本设计提供了一个集成度高、性能优良的跳扩频信号发送系统，通过FPGA的灵活配置和先进的信号处理技术，满足了实时性和可靠性要求，适用于各种需要跳频通信的应用场景。