FPGA实现全数字QAM射频调制技术

"该文介绍了一种全数字QAM调制射频输出的FPGA设计方案，通过多相滤波器、数字频率合成器和OSERDES技术，克服了FPGA运算速度限制，实现了5 MHz～860 MHz载波频率范围的调制。文中采用ADI公司的AD9739芯片，进行了288倍插值运算，简化了传统射频调制设计，降低了复杂度和成本。系统架构中，DVB-C信号经过信道编码、星图映射生成I、Q两路，经过一系列滤波和插值处理生成中频信号，然后在FPGA内部完成调制过程。" 本文主要讨论了全数字QAM射频调制技术在FPGA中的实现，这是一种针对数字电视需求的创新设计。传统的射频调制方案通常需要中频调制后附加变频器，这不仅增加了硬件复杂性，也提高了成本。为解决这个问题，文章提出了一种新的实现方式，利用FPGA内部的多相滤波器和多相数字频率合成器技术，结合高性能的OSERDES，对基带信号进行高速插值运算，以此提高频率范围。 在系统架构部分，DVB-C(数字视频广播-电缆)的传输符号率通常在3 Mb/s至7 Mb/s之间。这个TS流首先通过信道编码，然后进行星图映射，生成I和Q两路基带信号。这两路信号接着经过一系列的滤波处理，包括柰奎斯特滤波、半带滤波和CIC(梳状滤波器)插值，生成108 Mb/s至252 Mb/s的中频信号。随后，I和Q两路数据通过多相滤波器，产生8路数据流，与DDS(数字直接合成)的连续相位信号相乘，再相加，最终由2路OSERDES处理，以DDR(双数据速率)模式生成2路信号，送入AD9739转换器，实现高速采样率的射频调制。 文章还提及了奈奎斯特滤波器的重要性，这种滤波器在频域上的响应满足奈奎斯特准则，确保了数据传输的无损性和效率。这种方法通过连续的导数确保了信号质量，并且适用于数字数据传输的通信系统。 这种全数字QAM射频调制方案优化了传统设计，提高了FPGA在射频调制领域的应用能力，减少了额外的硬件需求，降低了系统的复杂性和成本。通过精确的滤波和插值处理，以及高效的OSERDES技术，能够在FPGA内部实现高质量的射频调制，满足数字电视对宽频带载波的需求。