FPGA实现AM幅度调制信号发生器设计

"基于FPGA的幅度可调信号发生器，使用Verilog语言设计，通过按键控制载波和调制波的频率，实现幅度调制(AM)功能" 本文主要介绍了如何利用FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）设计一个幅度可调的信号发生器，特别关注于AM幅度调制。调制是通信系统中的关键步骤，它通过将信息信号加载到高频载波上以便远距离传输。在幅度调制中，调制信号控制载波的振幅，使得载波振幅随调制信号线性变化，而频率保持不变。 调幅波的数学表示形式是ν(t)=Vo(1+mcosΩt).cosωot，其中Vo是载波电压振幅，m是调制度，0<m<1，表示载波电压振幅变化的程度。另一种表示AM调幅的方式是F=Fdr*(1+Fa*m)，这里Fdr、Fa、F分别代表载波信号、调制波信号和调制后的AM信号，m是调制度。 在FPGA实现的系统中，整体设计包括四个主要部分：按键输入模块、载波信号发生器、调制波信号发生器以及算法部分。顶层模块的RTL图展示了这四部分的结构。按键输入模块处理输入信号，包括按键消抖和按键累加，用于控制载波和调制波的频率以及调制度m。载波和调制波信号发生器使用DDS（直接数字频率合成）技术生成不同频率的正弦波，这是实现调幅调频信号的基础。算法部分则负责调制波数据与m值的乘法运算，将乘积的高八位与128相加，模拟AM表达式的1。 这个设计的优势在于其灵活性和实时性，用户可以通过按键直接控制信号的频率和幅度，适用于教育、实验和产品研发等场景。通过FPGA的并行处理能力，这种信号发生器能够快速生成和调整调制信号，满足不同应用的需求。