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基于FPGA的高速寬帶跳頻發(fā)射機(jī)的中頻設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-11-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  2.3.3 并串轉(zhuǎn)換

  并串轉(zhuǎn)換通常應(yīng)用在內(nèi)部單路串行處理速度不能滿足要求的情況下,需要使用多路并行低速模塊實(shí)現(xiàn)高速處理,屬于資源與速度互換的一種應(yīng)用。本設(shè)計(jì)需要用800MSPS與DAC接口,而內(nèi)部最高頻率僅為250M左右,所以在利用并行4路,每路200MSPS,實(shí)現(xiàn)串行800MSPS的處理能力。這就需要在輸出時(shí)需要進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換。利用ALTERA提供的LVDS模塊可以很容易的實(shí)現(xiàn)并串轉(zhuǎn)換。

  2.4 測試與驗(yàn)證

  完成各個(gè)模塊設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證后,在頂層文件中調(diào)用各個(gè)子模塊,實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的MSK寬帶。在Modelsim中進(jìn)行功能仿真的波形如圖5所示。


圖 5 系統(tǒng)Modelsim仿真波形

  圖5中從上到下的信號(hào)分別為:碼元輸入 ;差分編碼輸出;串并轉(zhuǎn)換后I路輸出;串并轉(zhuǎn)換后Q路輸出;基帶調(diào)制后I路輸出,I路內(nèi)插到4路并行200MS/S數(shù)據(jù)速率時(shí),其中1路輸出;4路并行NCO,其中1路輸出;MSK調(diào)制輸出。

  編譯完成后將程序下載到發(fā)射板,使用HP8563e頻譜儀觀察產(chǎn)生信號(hào)頻譜,如圖6和圖 7所示。

  圖6為單頻點(diǎn)MSK調(diào)制頻譜圖。圖中中心頻率為150MHz,屏幕顯示帶寬為30MHz。從圖中可以看出經(jīng)成形后的MSK頻譜帶寬為10MHz左右,帶外衰減大于60dB。滿足設(shè)計(jì)要求。

  圖7為跳頻頻譜圖。跳頻頻率范圍為95MHz ~ 255MHz。其*51個(gè)頻點(diǎn),相鄰頻點(diǎn)中心頻率間隔為3MHz。由于FPGA輸出數(shù)據(jù)速率為800MSPS,所以工程上可實(shí)現(xiàn)320MHz帶寬。


圖 6MSK單頻點(diǎn)頻譜圖



圖 7跳頻頻譜圖

  本設(shè)計(jì)給出一種通用軟件無線電跳頻的硬件平臺(tái),以及基帶和中頻信號(hào)處理算法。對(duì)于研究FPGA在軟件無線電跳頻發(fā)射系統(tǒng)中的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。


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