基于SoPC的雙邊帶調幅波系統(tǒng)設計

摘要：針對雙邊帶調幅波系統(tǒng)的一些具體問題，如提高速度、降低成本等，應用QuartusⅡ和NiosⅡ軟件工具，在SoPC環(huán)境下利用FPGA(ALTERA EP2A35F48418)芯片構建DDS信號，設計雙邊帶調幅波系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有調頻、調相和調幅功能，參數(shù)便于調節(jié)。重點闡述系統(tǒng)設計方案、硬件實現(xiàn)、主要單元設計，并對整個系統(tǒng)進行仿真，測試結果符合設計要求。由于采用了SoPC系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有較高的工作速度、集成度和靈活性，值得推廣應用。
關鍵詞：SoPC；NiosⅡ；DDS；DSB

0 引言
調幅就是用低頻調制信號去控制高頻波信號的振幅。經(jīng)過振幅調制的高頻載波稱為調幅波，它保持著高頻載波的頻率特性，但包絡線的形狀和信號波形相似。產(chǎn)生調幅波的主要方法是利用波形合成技術。目前波形合成技術主要有兩種通用的方法，一種是使用專用的數(shù)字頻率合成DDS芯片，另一種是基于SoPC的解決方案。專用DDS芯片的功能比較多，但控制方式固定、不靈活。而在FPGA芯片上利用DDS信號可以很容易地實現(xiàn)各種比較復雜的調頻、調相和調幅信號，具有良好的實用性。

1 DSB的基本原理與調制模型
當調制信號為單頻信號時，若設調制信號為uΩ(t)=UΩmcosΩt，載波信號為uc(t)=Ucmcosωct，通常要求ωc>>Ω，則雙邊帶調幅信號的數(shù)學表示式為：

式中：A為乘積電路的電路常數(shù)；AUΩmUcmcosΩt為雙邊帶調幅信號的振幅，它與調制信號成正比。
雙邊帶調幅信號由圖1所示框圖來實現(xiàn)，其核心部分在于實現(xiàn)調制信號與載波相乘。

2 系統(tǒng)具體設計
2．1 硬件電路
2．1．1 DDS信號源
雙邊帶調幅波的調制模型中的載波和調制波是通過DDS信號源實現(xiàn)的。其DDS結構原理圖如圖2所示，DDS是由頻率合成器、相位累加器、波形ROM、D／A轉換器和低通濾波器LPF構成。