简易FM信号调制的FPGA实现过程讲解

时间:2025-08-02  作者:Diven  阅读:0

AM是幅度调制,因此只需要将基带信号与载波信号相乘;FM是频率调制,以频率的变化来表示基带信号。

简易FM信号调制的FPGA实现过程讲解

好在FPGA有NCO IP核,其内部的原理,是将一个完整的正弦波信号分为2的32次方点数,将点数存放在ROM内,然后使用频率控制字作为读数据地址,频率控制字越大,点数的跨度越大,输出的波形周期越小,频率越大。

所以只需要将基带信号的变化加入到载波频率控制字上,便可以达到频率调制的效果。NCO的内容可以看之前的那篇讲述DDS上变频的文章,Xilinx称之为DDS,Altera称之为NCO。

为了方便板上验证,这里使用NCO产生基带信号,模拟整体过程。

使用50M时钟,NCO的相位精度为32,基带信号使用200kHz频率,算出的频率控制字为17179869;输出的基带信号位宽为16位;载波设为20MHz信号。输出的基带信号转为载波频率控制字的变化量,需要乘上一个倍数,倍数关系大致为:

将数值带入,算出倍乘因子是131。这里的倍数控制调制深度,不宜设的过大。将算出的数值与载波的频率控制字相加,代码如下:

Module phi_control2( input clk, input rst, input [26:0]sig_phi, output reg [31:0]phi ); parameter phi_t =171798691 ; // //assign phi = phi_t + {{5{sig_phi[26]}},sig_phi}; always @ (posedge clk or posedge rst) begin if (rst) phi <= 'd0; else phi <= phi_t + {{5{sig_phi[26]}},sig_phi}; endendModule

由于变化量的数值与频率控制字不是相同位宽,而且变化量的值是有符号数,所以需要进行符号位扩展,将两个参数的位宽补至相同。将最终的频率控制字送入NCO,输出的就是FM调制信号。

SignaltapII 抓取的FM调制图将数据保存为txt,在matlab读取并做频谱分析,结果如图,截位肯定会损失精度。调制的结构图如下图所示:

猜您喜欢

电子行业中,选择合适的电子元件很重要,尤其对于需要承受大电流的应用,大功率贴片电阻更是关键。那么,如何找到一家可靠的大功率贴片电阻厂家呢?一个可靠的厂家首先要具...
2024-11-29 10:25:46

贴片电阻本身并不读取或识别信号,的作用是阻碍电流流动。在电路中,信号通常以电压或电流的形式存在。当电流流经贴片电阻时,会在其两端产生一个电压差,这个电压差的大小...
2024-11-29 10:25:38

消防应急标志灯是保障生命安全的重要设备,了解其区别有助于更好地应对突发火灾等紧急情况。根据功能的不同,消防应急标志灯可以分为疏散指示灯、应急照明灯和消防应急标志...
2014-03-04 00:00:00

隔离式CAN收发器(带电源)是重要的电子元件,应用于多种领域。在汽车电子中,能够有效地隔离不同电路,防止电磁干扰,提高系统的稳定性与安全性。在工业自动化方面,隔...
2009-11-04 00:00:00

垫圈和挡圈是机械结构中常见的两种零部件,在功能和用途上有明显的区别。垫圈主要用于填充和密封,能够有效防止液体或气体的泄漏,常见于管道连接和设备的密封部分。通常是...
2014-05-22 00:00:00

传感器类免费验证板是用于测试和验证传感器性能的工具,通常由传感器制造商或开发平台提供。其主要目的是帮助工程师和开发者在实际应用中快速评估传感器的功能、精度和稳定...
2018-01-07 00:00:00


1206贴片电阻是一种表面贴装电阻器(SMD),因其尺寸为1.2mm x 0.6mm而得名。别看它身材小巧,却拥有高达0.5W的功率,使其在各种电子电路中都能发...
2025-04-14 15:02:31


NDIR二氧化碳传感器(非分散式红外传感器)是一种广泛应用于监测和测量环境中CO2浓度的光学器件,光源是该传感器中的一个非常重要的部件。NDIR二氧化碳传感器的...
2023-10-18 14:28:00