基于FPGA的SRFM數(shù)字接收機(jī)的設(shè)計(jì).pdf

1、信息的傳遞和接收是人類生活不可或缺的一部分，而信號(hào)是信息傳輸?shù)妮d體，通信系統(tǒng)的高可靠性以及實(shí)時(shí)性的要求使得對(duì)通信系統(tǒng)功能與性能提出了更高的要求。軟件無(wú)線電旨在基于通用FPGA芯片上使用軟件方法設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)，打破了完全依賴于硬件的設(shè)計(jì)思想，具有高速度、高可靠性、低功耗和抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。本文基于軟件無(wú)線電核心技術(shù)在FPGA硬件平臺(tái)上設(shè)計(jì)近乎全數(shù)字的FM接收機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)頻電臺(tái)的收聽(tīng)。主要工作總結(jié)如下：
　?。?）基于差分比較器

2、實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。采用電容、電阻構(gòu)建簡(jiǎn)易的差分電路，將天線接收到的FM信號(hào)通過(guò)差分I/O口直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，替代傳統(tǒng)的高速A/D轉(zhuǎn)換器，具有低成本的特點(diǎn)。
　　（2）應(yīng)用乘法器在FPGA芯片中直接將FM信號(hào)下變頻至基帶，具有簡(jiǎn)捷、高效的優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)現(xiàn)模塊主要是本地振蕩器、乘法器和積分梳狀濾波器，并采用多速信號(hào)處理方法降低基帶信號(hào)速率，以化簡(jiǎn)后續(xù)電路設(shè)計(jì)。
　?。?）完成FM信號(hào)解調(diào)設(shè)計(jì)。選取合適的FM解調(diào)算法得到相位角數(shù)據(jù)，再調(diào)

3、取IP核完成算法實(shí)現(xiàn)，最終得到音頻信號(hào)。
　?。?）研究采用增量編碼器設(shè)計(jì)FM選臺(tái)和音量控制。基于有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)方法改變載波信號(hào)的頻率，達(dá)到調(diào)諧選臺(tái)的作用。同時(shí)采用PWM設(shè)計(jì)音量控制電路，以數(shù)字方式控制語(yǔ)音信號(hào)的音量。
　　借助ChipScope片上邏輯分析儀、頻譜分析儀進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)測(cè)。外接耳機(jī)在硬件平臺(tái)上，可以正常接聽(tīng)到FM電臺(tái)信號(hào)，完成了基于FPGA的FM SR接收機(jī)的設(shè)計(jì)。方法具有一定參考價(jià)值，較之傳統(tǒng)的接收機(jī)還具有高可