FPGA为核心的调幅信号发生器设计

"本次设计是基于EDA技术的调幅信号发生器，主要使用FPGA作为核心，能够使用内部或外部信号进行调幅，载波频率设定为100KHz。设计包括内部调制信号发生模块和调幅模块，通过MATLAB的Dspbuilder库绘制原理图，并转换为VHDL代码，再经Quartus II编译下载到硬件中实现功能。设计过程涉及信号转换、逻辑分析和硬件实现。" 在这个设计中，调幅信号发生器是一个关键的电子系统，它的工作原理基于调幅（AM）的概念，即通过改变载波信号幅度的方式来携带信息。调幅信号的数学表达式是基础，它通常表示为A_c * (1 + m * s(t))，其中A_c是载波幅度，m是调制指数，s(t)是调制信号。 设计过程分为几个关键步骤： 1. **数学建模**：首先，分析调幅信号的数学表达式，构建相应的数学模型。这一步在MATLAB/simulink环境中完成。 2. **信号转换**：使用MATLAB的DSP Builder工具中的SignalCompiler将数学模型转化为VHDL语言，这是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的逻辑行为。 3. **硬件实现**：在完成VHDL代码编写后，使用Altera的Quartus II软件进行编译优化，然后将设计下载到FPGA（Field Programmable Gate Array）中。FPGA是一种可编程的集成电路，能根据用户需求配置为特定的逻辑功能。 4. **功能模块**：设计包含了多个功能模块，如频率控制模块CNT7500，毫秒、秒、分、小时计时模块，以及输出控制模块。这些模块共同协作，确保信号发生器能按需生成调幅信号。 5. **调试与操作**：设计完成后，需要对各个模块进行调试，确保它们按照预期工作。操作说明会详细描述如何设置和使用设备，以达到所需功能。 6. **评估与改进**：课程设计还包括对设计的评价，如出勤、学习态度、设计质量、答辩表现等，以及对设计报告和图纸规范性的评估。这有助于学生反思并改进他们的设计。 关键词“函数信号发生”和“调幅”表明设计重点在于生成不同类型的函数信号并进行调幅处理，这在通信、测试和测量等领域具有广泛应用。 这个EDA课程设计项目不仅锻炼了学生的理论知识，还强化了他们使用现代电子设计自动化工具的能力，如MATLAB和FPGA开发环境，对于电子信息工程的学生来说，这是一个宝贵的实践机会。