"使用DSPbuilder通过FPGA实现AM、2ASK、2FSK调制技术,涉及详细设计流程和参数设置。该设计报告由潘鑫龙和李娇完成,指导教师为潘明副教授。报告详细介绍了基于双DDS信号发生器和乘法器混频的AM调制信号发生器设计,以及2ASK和2FSK调制的扩展。设计中利用了Constant、Input、Output等元件,通过DDS信号源和调制度相乘产生调制信号,并通过乘法器与DDS产生的载波调制。此外,设计还尝试了不同的数据传输处理模式,并完成了Matlab和Quartus的双仿真验证。"
在本文中,我们探讨的是如何利用DSPbuilder工具连接FPGA来实现三种不同的数字调制技术:AM(幅度调制)、2ASK(二进制振幅键控)和2FSK(二进制频率键控)。这些调制技术在无线通信、数据传输等领域有着广泛的应用。
首先,AM调幅波的生成是通过双DDS(直接数字频率合成)信号发生器和乘法器混频实现的。DDS是一种高效的方法,能够生成精确的频率和相位可控的正弦波。在这个设计中,调制信号由DDS信号源与调制度m相乘得到,通过调整m值可以改变调制的程度。为了确保调制波为非负(全“+”),设计中采用了信号上移的处理方式。载波信号则由另一个DDS信号发生器产生,其频率通常是调制波的几倍,这由DDS内部的递增量控制。
接着,2ASK调制是通过改变载波幅度来表示二进制数据的。在这种情况下,载波的幅度根据输入的数据(0或1)在两个不同水平之间切换。在DSPbuilder设计中,可能通过多路选择器(Multiplexer)来实现这一功能,根据数字信号的状态选择相应的载波幅度。
对于2FSK调制,载波频率而非幅度发生变化以表示二进制数据。当数据位为0时,载波工作在一个频率,而当数据位为1时,它切换到另一个频率。这种频率切换可以通过改变DDS的递增量来实现。在设计中,可能需要用到频率选择器或者通过控制DDS的频率参数来完成2FSK调制。
整个设计过程中,除了上述核心组件外,还使用了其他辅助元件,如Adder用于信号的加法运算,Delay用于信号的延迟处理,LUT(查找表)用于实现特定的逻辑功能,Bus Conversion用于信号总线的转换,Signal Compiler用于编译和优化信号流,而Scope则用于仿真期间的信号观察和分析。
最后,设计不仅实现了AM、2ASK和2FSK调制,还扩展了原DDS输出,并尝试了不同的数据传输处理模式。通过Matlab和Quartus的双重仿真,验证了设计的正确性和满足的技术指标。这种结合了软件定义无线电(SDR)概念和硬件实现的方法,提供了灵活的调制方案,对于理解和实现现代通信系统具有重要的教学和研究价值。