基于FPGA的數(shù)字中頻接收和恢復系統(tǒng)設計
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3 AD9957接口設計
AD9957是正交數(shù)字上變頻器(QDUC)系列中的第3款產品，其將一個高速、直接數(shù)字頻率合成器(DDS)、一個高性能高速14位數(shù)模轉換器(DAC)、時鐘乘法器電路、數(shù)字濾波器和其他DSP功能集成在一個芯片上，可以在有線或無線通信系統(tǒng)中為數(shù)據(jù)傳輸提供基帶上變頻。AD9957有3種基本的工作模式：QDUC模式、插值DAC模式和單音模式，系統(tǒng)需要用到QDUC模式，如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/190001.htm
3．1 串行接口設計
AD9957的配置是通過同步串行通訊端口實現(xiàn)的，可以方便地與多種工業(yè)用微處理器接口連接，并兼容多種同步傳輸格式。本設計通過在FPGA內部編寫同步串行通訊邏輯實現(xiàn)對AD9957的配置。其串行通訊周期分為兩個階段，第一階段是傳輸指令階段，將指令字寫入AD9957，指令字主要包括要訪問的寄存器地址，以及將進行的數(shù)據(jù)傳輸是讀操作還是寫操作。第二階段是數(shù)據(jù)傳輸階段，將數(shù)據(jù)從串行端口控制器向串行端口緩沖區(qū)傳輸數(shù)據(jù)，傳輸?shù)腂yte數(shù)取決與要訪問的寄存器。其時序控制圖如圖4所示。
3．2 并行接口設計
AD9957有一個18位的并行數(shù)據(jù)輸入端口，在QDUC模式下，FPGA將I／Q數(shù)據(jù)基帶數(shù)據(jù)交替的輸入到AD9957內部。基帶數(shù)據(jù)的時鐘PDCLK由AD9957提供，最高支持250 MHz的并行數(shù)據(jù)時鐘，同時也是并行數(shù)據(jù)的采樣時鐘。系統(tǒng)中PDCLK工作在200 MHz。AD9957在TxENABLE的上升沿準備接收第一個I字，在PDCLK的有效沿上，第一個I字被鎖存至器件，PDCLK的下一有效沿鎖存一個Q字，依次類推。需要特別注意的是：確保向器件中送入偶數(shù)個數(shù)據(jù)，因為器件必須捕捉到一個I字和一個Q字，然后才能使接收到的數(shù)據(jù)沿著信號鏈處理。
值得注意的是，AD9957的并行數(shù)據(jù)傳輸速度較高，容易發(fā)生調制數(shù)據(jù)時序問題，會導致I／Q基帶數(shù)據(jù)相位不平衡等問題，嚴重時，會導致調制數(shù)據(jù)錯誤。因此，在進行硬件設計時，需嚴格按照AD9957的并行數(shù)據(jù)傳輸時序要求操作，必要時在FPGA內部對時序進行優(yōu)化，以提高數(shù)字正交調制器的調制效果。
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