基于SoPC的雙邊帶調(diào)幅波系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)雙邊帶調(diào)幅波系統(tǒng)的一些具體問(wèn)題，如提高速度、降低成本等，應(yīng)用QuartusⅡ和NiosⅡ軟件工具，在SoPC環(huán)境下利用FPGA(ALTERA EP2A35F48418)芯片構(gòu)建DDS信號(hào)，設(shè)計(jì)雙邊帶調(diào)幅波系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅功能，參數(shù)便于調(diào)節(jié)。重點(diǎn)闡述系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、硬件實(shí)現(xiàn)、主要單元設(shè)計(jì)，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，測(cè)試結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。由于采用了SoPC系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有較高的工作速度、集成度和靈活性，值得推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：SoPC；NiosⅡ；DDS；DSB

0 引言
調(diào)幅就是用低頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻波信號(hào)的振幅。經(jīng)過(guò)振幅調(diào)制的高頻載波稱為調(diào)幅波，它保持著高頻載波的頻率特性，但包絡(luò)線的形狀和信號(hào)波形相似。產(chǎn)生調(diào)幅波的主要方法是利用波形合成技術(shù)。目前波形合成技術(shù)主要有兩種通用的方法，一種是使用專用的數(shù)字頻率合成DDS芯片，另一種是基于SoPC的解決方案。專用DDS芯片的功能比較多，但控制方式固定、不靈活。而在FPGA芯片上利用DDS信號(hào)可以很容易地實(shí)現(xiàn)各種比較復(fù)雜的調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅信號(hào)，具有良好的實(shí)用性。

1 DSB的基本原理與調(diào)制模型
當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單頻信號(hào)時(shí)，若設(shè)調(diào)制信號(hào)為uΩ(t)=UΩmcosΩt，載波信號(hào)為uc(t)=Ucmcosωct，通常要求ωc>>Ω，則雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的數(shù)學(xué)表示式為：

式中：A為乘積電路的電路常數(shù)；AUΩmUcmcosΩt為雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的振幅，它與調(diào)制信號(hào)成正比。
雙邊帶調(diào)幅信號(hào)由圖1所示框圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，其核心部分在于實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘。

2 系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)
2．1 硬件電路
2．1．1 DDS信號(hào)源
雙邊帶調(diào)幅波的調(diào)制模型中的載波和調(diào)制波是通過(guò)DDS信號(hào)源實(shí)現(xiàn)的。其DDS結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示，DDS是由頻率合成器、相位累加器、波形ROM、D／A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器LPF構(gòu)成。