一种矢量信号发生器设计与实现

　　摘要：充分利用DDR2 SDRAM速度快、FLASH掉电不消失、MATLAB/Simulink易产生矢量信号的特点，以FPGA为逻辑时序控制器，设计并实现了一种灵活、简单、低成本的矢量信号发生器。本文以产生3载波WCDMA为例，详细介绍了矢量信号发生器的设计方案与实现过程，使用Verilog HDL描述并实现了DDR2 SDRAM的时序控制和FPGA的逻辑控制。

　　引言

　　随着数字无线通信的发展，调制方式日益丰富，扩频技术也应用得越来越广泛，信号带宽也越来越宽。通信领域或电子测量测控领域中，经常需要根据自己的需要产生已知的信号，以方便测试。矢量信号发生器可以产生任意复杂的信号。传统的任意波形发生器，只能产生简单的正统波、三角波、锯齿波等或带简单调制的信号波形，而不能产生WCDMA、QAM、OFDM等复杂宽带信号。本文设计的矢量信号发生器，能够根据自己需要，选择合适的带宽与采样率，产生复杂宽带信号。

　　系统结构与工作原理

　　本系统可以分为两个部分，第一部分产生矢量信号并存储到FLASH中，第二部分读取FLASH中的数据，通过DDR2 SDRAM加速后DA输出。第一部分框图如图1所示，首先在MATLAB/Simulink中产生采样率为122.88MHz的任意矢量信号，量化为16bit，并写成hex文件;再通过Quartus II将hex文件写入FLASH中。第二部分框图如图2所示，FPGA以7.68MHz的时钟读取FLASH中的波形数据，并以61.44MHz的时钟写入DDR2 SDRAM中，待要输出的波形数据全部从FLASH转移到DDR2 SDRAM中后，再周期性的以61.44MHz的时钟读DDR2 SDRAM并送DA输出信号。