基于FPGA设计DSP的实践与改进设计

3 实践与分析

3.1 AM调制模型的 FPGA实现

3.1.1 AM调制原理

调制器与解调器是通信设备中的重要部件。所谓调制，就是用调制信号去控制载波某个参数的过程。相关的术语如下：

·调制信号：由原始信号转变成的低频信号，可以是模拟信号，也可是数字信号。通常用数学符号uΩ表示。
·载波：未受调制的高频震荡信号。载波可以是正弦波也可以是非正弦波（方波、三角波、锯齿波）。用uC表示。
·已调波：受调制后的振荡波，具有调制信号的特征。

设载波电压为：
uC =UC cosωct （1）

调制电压为：
uΩ= UΩ cosΩt （2）

3.1.2 模型建立

基于本文上述的理论建立出 AM调幅模型。其中的两个子系统分别是用上述的 DDS模型建立的载波与调制波模块，在 Simulink中得到仿真结果如图4所示。

图4 AM调幅模型仿真结果

3.2 将模型文件转化为硬件描述语言

当 DSP Builder模型与仿真都正确后就可以进入模型向硬件描述语言的过程了。加入Signal Compiler模块，点击执行将模型文件转化为硬件描述语言。转换后 DSP Builder的Signal Compiler模块会自动生成 Quartus II的工程，其中的代码已经依据模型自动生成并建立了顶层模块。如图5。增加相应的输入与输出，锁定引脚后就可以下载了。

图5 生成的模型顶层结构

下载到 FPGA中，连接示波器，观察到如图6所示图像。

图6 在示波器中的AM调制模型信号图像

4 结语

从实践结果和系统的总体设计方案可以看出，改进的设计流程使得设计人员可以借助Simulink进行灵活的系统模型设计并且可以通过 MATLAB强大的计算能力进行系统级的仿真。由DSP Builder进行硬件描述语言的自动生成让设计者可以更加专注于系统的整体设计，提高了开发效率和系统建立质量。

本文作者创新点：引入EDA设计工具对现行的DSP系统设计流程进行改进，使DSP系统开发效率得到明显提高。