基于FPGA的SOPC系统DAB发射端硬件实现

1.引言

DAB发射机是数字音频广播(DigitalAudio Broadcast,DAB)重要组成部分.

DAB技术是欧洲尤里卡项目之一，目前已经非常成熟.DAB采用先进的数字技术，正交分频复用技术(OFDM)，能以极低的数据传输率及失真下传送CD质量之立体声节目，可解决传统模拟广播接收不良及干扰问题.DAB发射系统包括信源编码.信道编码.时间交织.频率交织.OFDM调制和射频部分.射频部分包括上变频和增益放大，用来把基带信号搬移到发射频率上并将其放大.

FPGA技术不断进步，成本和功耗不断下降的同时性能和容量在大幅上升，FPGA也代替MCU越来越多的嵌入到系统中去.

为了便于系统集成，本文设计FPGA系统嵌入到DAB发射系统中，使得开发变得方便灵活，同时也降低了成本.

2.FPGA的SOPC系统构成

本文设计了用于DAB发射端的SOPC系统，该系统硬件框图如图1所示.系统中FPGA采用ALTERA公司的CycloneIII系列芯片EP3C16Q240C8N.FPGA中的NiosII软核处理器完成数据的控制和指令传送，还可以在FPGA上实现OFDM调制.配置芯片选用EPCS16,片外扩展存储器为IS42S16100-7T.框图中，功能电路是用来实现DAB发射功能的，它包括数字上变频(其中已经包括A/D和D/A转换).信号放大.USB传输等.

根据DAB发射系统设计可以得出系统中各个单元所需的资源：逻辑单元.寄存器.引脚.内存.乘法器单元.锁相环分别为8839.4719.104.202752bits.6和1.这款芯片为QPFP封装，芯片资源见表1.