FPGA数字信号处理-AM调制的实现

时间:2025-09-12  作者:Diven  阅读:0

AM信号:(A+macos(w0t))cos(wct)
看到这个式子,首先肯定要产生两个频率不同的余弦波cos(w0t),cos(wct)。立马想到调用系统自带的DDS IP核来实现,这是最简单的方法。当然你也可以利用ROM配合加法器自己写一个。这里就不讲了。
产生两个余弦波后,再来两个乘法器(虽然可以直接使用 * 这个符号。但是关于这种方式实现和IP核实现有什么区别。各位读者自行百度)
2.AM信号生成中的注意点
首先看一下调制深度的问题。关于本部分的叙述。大家可以找找教材。调制深度通常为已调波的最大振幅与最小振幅之差对载波最大振幅与最小振幅之和的比。可以算出调制深度就是ma/A。本设计中A为1,调制深度就是ma,其实只要A的值和后面的余弦波的最大值是相同的,调制深度就会为ma,为0~1之间。但是问题在于在FPGA上实现就有一些问题了。关于浮点和定点我在这里就不献丑了大家自行百度。
在本设计中DDS生成的信号是有符号的8bit数据。那么这里先假设A为127。再来再算一下调制深度。这时包络最大值为127+ma127,最小值为127-ma127。最后调制深度还会是ma,这个ma的范围还是01。ma是从01之间变的话,还是有不能直接表示小数这个问题。为了解决这个问题我们这样做:
让A=1270,也就是包络最大值为1270+ma127,最小1270+ma127。算出调制深度最后应该为ma/10的。这时便可以设定ma为1~10来改变调制深度了。
当然有很多方式可以实现。这里只列举了简单的。

FPGA数字信号处理-AM调制的实现

三:设计输入

为了加速设计 我们推荐更方便的设计输入方式bd(block_design)。这种设计方式大概就是加价IP核 连连线。

创建一个DB首先添加一个DDS核.然后开始配置这里有一个SFDR(动态范围)

一般意义上1bit ≈ 6.02bit。具体计算过程大家可以百度。

输出一个COS 不输出相位

一个数据有效位 八个数据位。输出频率设置为1Mhz然后添加一个乘法器IP。我们要将这个信号乘以调制深度。

注意符号位,DDS IP核输出是有符号的。调制深度为无符号数,选择0延时输出即可然后我们添加一个加法器IP用以添加增加直流分量。加法器IP为乘法器输出加一个定值。按图设置这个首先需要指定B的类型和位宽然后输入二进制的数据

接下来将以上的IP链接起来。并且添加对外的端口(快捷键Ctrl+T)。然后生成HDLwrapper(这个单词意思是包装,但是我没有能力恰当的翻译索性就直接这样称呼)接下来我们写个testbench代码测试下 。看起来我们只要给一个时钟信号,给一个调制深度就OK。这里就不贴代码了。非常简单的

这样我们就完成了调制前的波形产生。可以看到波形已经产生。且均为有符号数。

接下来如法炮制。添加一个载波DDS 频率设置为10M。添加一个乘法器IP。最终的BD图如所示。以看到输出有20bit
我们进行一个简单的计算(1270*10+1270)*127 =325120可以看到第20bit无用

所以我们选取[18:3]这16bit。作为输出。

刚刚哪个testbench 改改还能用。最终效果如下。

猜您喜欢

现代电子设备中,连接器是非常重要的配件。CONN_27.94X8.7MM_TM是常见的连接器型号,应用于各种电子设备中。本文将深入探讨该连接器的特点、应用场景以...
2025-04-20 21:00:07

高性能电阻器在电路设计中的作用越来越重要。Walsin(华新)作为知名电子元器件制造商,其铝壳电阻因优良的性能和稳定的品质受到关注。本文将详细介绍Walsin(...
2012-12-18 05:53:30

分流器电阻作为关键的测量元件,有着着不可替代的作用。格莱尔(GLE)作为知名品牌,其分流器电阻因性能稳定、精度高而受到市场青睐。市面上同类产品众多,不同品牌的格...
2013-07-05 09:12:30

在选择工业软管时,规格和尺寸是非常重要的因素。不同的应用场景对软管的要求各异,因此了解其规格尺寸有助于选购合适的产品。一般而言,工业软管的直径从几毫米到几百毫米...
2022-04-23 00:00:00

贴片电阻,作为电子电路中不可或缺的元件,其阻值测量至关重要。正确的测量模式能确保电路设计的准确性和稳定性。对于一般用户,如何简便、精准地测量贴片电阻呢?首先,选...
2024-11-26 11:29:18

卫星定位模块因其高精度和实时性,应用于多个领域。在交通运输行业,卫星定位模块被用于导航系统,帮助司机找到最佳路线,提高行车安全与效率。在农业领域,这些模块支持精...
2008-08-12 00:00:00

贴片电阻体积小巧,上面的数字标识并非直接的阻值,而是采用一种简洁的编码方式。快速识别这些编码,对于电子爱好者和工程师来说很重要。一般来说,三位数的标识,前两位数...
2024-11-29 10:26:00

光敏电阻是一种对光敏感的电阻器,其阻值会光照强度的变化而变化。在光照强度较高时,光敏电阻的阻值较小;而在光照强度较低时,阻值则会增大。本文将探讨如何在实验中判断...
2025-03-18 11:31:38


NTC热敏电阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)是具有负温度系数的电阻元件,温度的升高,其电阻值逐渐降低...
2025-04-18 00:31:43