基于DSP Builder的AM信号发生器的设计

杨珍珍++赵银溪++曾辉

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2016.09.018

摘 要： AM信号发生器的设计及其FPGA实现具有重要的实际意义。论文采用DSP Builder系统建模工具，构建了AM信号发生器模型并进行了仿真，再将模型转换成VHDL程序设计文件，编写DAC0832控制程序，将AM信号发生器下载至FPGA芯片上进行了测试。结果表明，采用DSP Builder建模的方法来设计AM信号发生器，具有开发效率高、直观等优势，可以在FPGA开发中广泛使用。

关键词： DSP Builder； AM； 信号发生器； FPGA

中图分类号：TN92 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）09-65-02

Design of AM signal generator by using DSP Builder

Yang Zhenzhen， Zhao Yinxi， Zeng Hui

（College of information science and engineering Hunan International Economics University， Changsha， Hunan 2010205， China）

Abstract： Design of AM signal generator and its FPGA implementation have important practical significance. In this paper， using DSP Builder system modeling tools， an AM signal generator model is built and simulated； Then the model is converted into VHDL documents， together with the written DAC0832 control program， downloaded to the FPGA chip to test. The results show that using the method of DSP Builder modeling to design the AM signal generator has high efficiency and intuition. It can be widely used in the signal generator development using FPGA.

Key words： DSP Builder； AM； signal generator； FPGA

0 引言

幅度调制（AM）具有调制原理简单、接收设备简单、信号带宽较宽等优势，在工业部门和军事的专用通信网以及卫星通信中得到了非常广泛的应用[1-2]。随着通信技术的发展，对幅度调制信号产生与解码器性能的要求也越来越高，如何用硬件实现高性能AM信号发生器是近年来研究的热点[3-5]。现场可编程门阵列（FPGA）芯片具有高速全硬件并行执行的优势，本文采用DSP Builder系统建模的方法设计和开发基于FPGA的AM信号发生器具有现实意义。

1 系统结构框图

图1是系统结构框图，AM信号发生器由低频调制信号产生电路、高频载波信号产生电路、幅度调制电路、DAC数模转换器模块和LPF低通滤波器模块等四部份组成。其中低频调制信号产生电路、高频载波信号产生电路以及幅度调制电路三个模块集成在FPGA芯片内部实现。

[低频调制信号

产生电路][高频载波信号

2 基于DSP Builder的AM信号发生器模型

图2是采用DSP Builder工具构建的AM信号发生器模型，主要由低频调制信号发生器模块、高频载波信号产生电路模块和幅度调制电路模块三个部分组成。其中低频调制信号发生器模块和高频载波信号产生电路模块均采用LUT查找表的方式产生，正弦波数据均预先存储在存储器中，在时钟脉冲的驱动下再通过地址依次查找输出正弦波数据。幅度调制电路模块可以通过MUX数据选择器选择八种不同调制程度的AM信号产生输出。

3 仿真与分析

图3是模型仿真结果，从上到下依次为高频载波、低频调制信号以及AM输出信号。可以看出，AM输出信号的幅度确实收到低频调制信号的控制。将模型转换成VHDL硬件描述语言，再调用Modelsim软件对转换以后得到的VHDL程序进行RTL寄存器传输级仿真，结果如图4所示，这进一步验证了设计的正确性。

4 硬件测试

在Quartus II平台上将转换以后得到的AM信号发生器模块封装成一个元件，再编写DAC0832数模转换器控制程序（其中DAC0832工作在直通方式），将AM信号发生器模块和DAC0832数模转换器控制程序模块一并下载到EP3C80 FPGA实验平台，用示波器观察DAC0832芯片输出波形，如图5所示，可以看出所设计的AM信号发生器是可靠的。

5 结论

AM信号发生器的设计具有重要的实际意义，本文采用DSP Builder系统建模的方法，设计了AM信号发生器，并在FPGA芯片上进行了硬件测试。这种开发方法具有较好的参考价值，而实际应用中调制参数如何正确选择以及如何正确解调值需进一步研究。

参考文献（References）：

[1] 潘松，黄继业.现代DSP技术[M].西安电子科技大学出版社，2003.

[2] 何志杰，乐仁昌，陈健，陈清华.软件无线电中AM信号的仿真

建模及实现[J].福建师范大学学报（自然科学版），2012.28（5）：48-51，66

[3] 黄智伟.无线发射与接收电路设计[M].北京航空航天大学出

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[4] 丁宁.软件无线电技术及其在通信中的应用[J].上海电机技

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[5] 樊昌信，曹丽娜.通信原理（第6版）[M].国防工业出版社，

2008.