基于FPGA的信號(hào)頻譜分析系統(tǒng)
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3 仿真結(jié)果
該系統(tǒng)選擇Altera公司Cyclone II系列的EP2C70F89618芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)FT模塊是設(shè)計(jì)的核心部分。系統(tǒng)時(shí)鐘100 MHz，實(shí)驗(yàn)輸入模擬信號(hào)為余弦信號(hào)，初始化參數(shù)設(shè)置FFT的點(diǎn)數(shù)為1 024點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)因子精度為16 b，復(fù)數(shù)乘法器結(jié)構(gòu)為“4 Mults／2 Adders”。經(jīng)綜合時(shí)序分析得知：其工作時(shí)鐘頻率68．82 MHz。編譯成功后的RTL級(jí)電路描述如圖9所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/190196.htm
在系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)變?yōu)榈碗娖胶?，?shù)據(jù)源將sink_ready信號(hào)置為高電平，表明有能力接收輸入信號(hào)。數(shù)據(jù)源加載第一個(gè)數(shù)據(jù)樣點(diǎn)到FFT函數(shù)中，同時(shí)將sink_sop信號(hào)置高電平，表明輸入模塊的開始。在下一個(gè)時(shí)鐘周期，sink_sop信號(hào)被復(fù)位，并以自然的順序加載后面的N-1個(gè)數(shù)據(jù)輸入樣點(diǎn)。當(dāng)FFT完成了輸入模塊的變換并且將source_ready信號(hào)置為高電平，并且以自然順序輸出復(fù)數(shù)變換域數(shù)據(jù)模塊。FFT模塊的功能仿真波形如圖10所示。
該模塊讀取一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的實(shí)部和虛部，并將其進(jìn)行運(yùn)算處理得出結(jié)果并輸出相應(yīng)波形。從仿真波形可知這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)完全符合實(shí)現(xiàn)FFT電路的要求。
4 結(jié)束語(yǔ)
使用FPGA實(shí)現(xiàn)了從模擬信號(hào)采樣，到對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，最后控制VGA顯示器將這些頻譜數(shù)據(jù)以圖形的方式顯示出來(lái)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)完全符合實(shí)際要求，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的頻譜分析與顯示功能。
評(píng)論