FPGA实现下的数字信号处理关键技术与验证

本文是一篇关于数字信号处理在FPGA（Field-Programmable Gate Array）中的实现的研究生论文，由李永杰在华侨大学信息科学与工程学院的信号与信息处理专业撰写，指导教师为凌朝东副教授，完成于2008年5月4日。论文主要探讨了两种常见的数字信号处理技术在FPGA的应用，即频率合成器和AM/FM调制。 在引言部分，作者首先概述了数字信号处理技术的重要性，它在各种领域如信号滤波、语音处理、图像分析、音频编码、信息系统以及控制仪表设备中扮演着关键角色。随着技术的发展，可编程数字信号处理器（DSP）在20世纪70年代开始兴起，FPGA因其灵活性和高并行处理能力，成为了实现这些技术的理想平台。 第一部分详细阐述了数字频率合成器的实现。数字频率合成器是一种能够根据指令生成精确频率信号的系统，FPGA的灵活性使得设计者可以实现高效的频率合成算法，如直接频率合成（DFS）或间接频率合成（IFS），并利用FPGA的逻辑门和触发器来实现复杂的数学运算和控制逻辑。 第二章深入讨论了AM（Amplitude Modulation）和FM（Frequency Modulation）调制信号在FPGA中的实现。AM通过改变信号幅度来携带信息，而FM则是通过改变信号频率来传递数据。FPGA能够高效地处理这些调制过程，包括基带信号的滤波、调制器的设计以及解调器的实现。作者可能通过硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL进行了设计描述，并通过仿真验证了这些模块的功能性和性能。 论文的最后部分是结论，总结了研究的主要发现和技术应用价值，强调了FPGA在数字信号处理领域的潜力，尤其是在实时性和效率方面的优势。同时，也对未来的研究方向提出了可能的展望，比如集成更多高级功能的FPGA在更复杂信号处理系统中的应用。 整篇文章不仅提供了理论知识，还展示了数字信号处理技术在实际硬件平台上的实现方法，具有较高的实用性和科研价值。通过阅读这篇论文，读者可以了解到FPGA如何成为现代数字信号处理系统的关键组件，以及如何通过它们实现高效的信号处理算法。