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超宽带(UWB)定位系统发射机基带的系统设计,功能模块分解、硬件实现

作者:时间:2014-07-03来源:网络收藏

第5章整体功能仿真与实现

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/259385.htm

5.1系统原理图和功能仿真

本文的设计中采用Verilog HDL编写各个模块,并在原理图编辑界面将各个模块连接起来,得到了整个系统的顶层文件。这样即能够简单明了的对各个模块进行描述,又能够对整个系统有清晰、直观的认识。

图5.1 MB-OFDM-UWB 顶层模块图

为了验证设计的可行性,在整个系统中,加入MAC_SOURCE模块作为系统的数据源,它在时钟信号和复位信号的作用下,通过计数器控制计数,向MCU发送请求信号(TXSTART_REQ)后和28比特PHY_TXSTART信号,以及80比特的MAC头和5个OFDM符号数据。

通过对工程文件进行综合、布局布线后仿真,得到如图5.3所示的完整的数据处理过程。从图中可以看出,当接收到MAC层发送传输数据请求信号(TXSTART_REQ)后,向MAC层发送DATA_REQ信号,当接收到8位并行数据DATA_IN后,对其进行并串转换,加扰得到串行输出SCRAM_DOUT,接下来经过3/4编码输出DCONV_DOUT,交织后得到DINT_DOUT,对交织后数据做QPSK映射,输出复数信号,DM_RE为信号实部,DM_IM为信号虚部,然后插入导频和保护子载波数据,得到DPI_RE和DPI_IM,对其做IFFT变换,获得输出数据dataOutR和dataOutI两路正交信号,最终完成5个OFDM符号数据的处理。仿真结果表明系统的功能和时序都完全符合要求。

布局布线后下载配置文件(.bit文件)到目标板中运行。用ChipScope 进行在线测试,设定CB_CLK为ChipScope采样观测信号所用的时钟,DATA_START为触发信号,由于芯片资源有限,所以只对其中一些关键信号进行采样,采样深度设为2048,得到如图5.7所示观测结果,图5.7所示的在线测试结果与图5.3的后仿真结果吻合,验证了设计的正确性。

5.2本章小结

本章的主要工作在于,将第四章中实现的各个模块在顶层模块中进行连接,在管脚约束、综合、布局布线后,下载到FPGA目标板上。通过布局布线后仿真和静态时序分析,对设计的功能和时序进行验证,结果表明本文设计的电路功能和时序都满足要求,最后采用了在线片内信号分析工具ChipScope Pro进行在线测试,验证了系统的可行性。

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