【正文】 ne 系列器件 EP1C6Q240C8，實(shí)現(xiàn)了調(diào)制調(diào)頻信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)基于 DDS 的數(shù)字調(diào)制波，提出以調(diào)整指數(shù)控制字與頻率控制字，通過(guò)查表得到所需數(shù)字序列的思想與方法，MATLAB 仿真與樣機(jī)實(shí)驗(yàn)表明該方法是行之有效的。 幅度調(diào)制的背景167。 調(diào) 制 方 式 按 照 調(diào) 制 信 號(hào) 的 性 質(zhì) 分 為 模 擬 調(diào) 制 和 數(shù) 字 調(diào) 制 兩 類 ； 按 照 載 波 的形 式 分 為 連 續(xù) 波 調(diào) 制 和 脈 沖 調(diào) 制 兩 類 。② 調(diào) 頻 (FM)： 用 調(diào) 制 信 號(hào) 控 制 載 波 的 振 蕩 頻 率 ， 使 載 波 的 頻 率 隨 著 調(diào) 制 信 號(hào) 變化 。 在 同 步 通 信 中 可 用 平 衡 調(diào) 制 器 實(shí) 現(xiàn) 抑 制 載 波 的 雙邊 帶 調(diào) 制 (DSBSC)。 當(dāng) 數(shù) 字 信 號(hào)的 振 幅 為 正 時(shí) ， 載 波 起 始 相 位 取 0； 當(dāng) 數(shù) 字 信 號(hào) 的 振 幅 為 負(fù) 時(shí) ,載 波 起 始 相 位取 180176。 通 常 所 說(shuō) 的 脈 沖調(diào) 制 都 是 指 上 述 第 一 種 情 況 。 此 時(shí) 脈 沖 序 列 中 脈 沖 的 幅 度 和 寬 度 均 保 持 不 變 。調(diào) 制 就 是 對(duì) 信 號(hào) 源 的 信 息 進(jìn) 行 處 理 ， 使 其 變 為 適 合 于 信 道 傳 輸 的 形 式 的 過(guò)程 。隨 著 通 信 業(yè) 務(wù) 量 的 增 加 ， 頻 譜 資 源 日 趨 緊 張 ， 為 了 提 高 系 統(tǒng) 的 容 量 ， 信 道間 隔 已 由 最 初 的 100kHz 減 少 到 25kHz， 并 將 進(jìn) 一 步 減 少 到 ， 甚 至 更小 ， 由 于 數(shù) 字 通 信 具 有 建 網(wǎng) 靈 活 ， 容 易 采 用 數(shù) 字 差 錯(cuò) 控 制 技 術(shù) 和 數(shù) 字 加 密 ， 便于 集 成 化 ， 并 能 夠 進(jìn) 入 ISDN 網(wǎng) ， 所 以 通 信 系 統(tǒng) 都 在 由 模 擬 制 式 向 數(shù) 字 制 式 過(guò)渡 。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩rDDS 系統(tǒng)由頻率控制字、相位累加器、正弦查詢表、D/A 轉(zhuǎn)換器和低通濾波器組成。 DDSAM信 號(hào)序列產(chǎn)生 方法要 用D DS原理 得到調(diào)幅 波, 必 須 先 產(chǎn) 生 載 波 信號(hào) 序 列 和調(diào)制信號(hào) 序列,如圖1 調(diào)幅 信號(hào)產(chǎn)生框 圖。管教綁定167。其中 DAC0832 芯片為電流輸出方式的轉(zhuǎn)換芯片。在控制系統(tǒng)中，通常需要電壓信號(hào)，電流信號(hào)可以通過(guò)運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示的字段。第 3 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)167。 DDS 原理——AM 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅調(diào)頻信號(hào)的核心是正弦波信號(hào)的產(chǎn)生，頻率控制、模擬幅度調(diào)制信號(hào)、模擬頻率調(diào)制信號(hào)等功能都是圍繞該信號(hào)展開(kāi)的。在MATLAB下的AM全圖，主要分為四個(gè)區(qū)域：兩個(gè)區(qū)為正弦信號(hào)發(fā)生器，分別是調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)；還有一個(gè)控制區(qū)，主要控制調(diào)制信號(hào)的幅度。MATLAB 的 基 本 數(shù) 據(jù) 單 位 是 矩 陣 ， 它 的 指 令 表 達(dá) 式 與 數(shù) 學(xué) 、 工 程 中 常 用 的 形式 十 分 相 似 ， 故 用 MATLAB 來(lái) 解 算 問(wèn) 題 要 比 用 C， FORTRAN 等 語(yǔ) 言 完 相 同 的 事情 簡(jiǎn) 捷 得 多 ， 并 且 mathwork 也 吸 收 了 像 Maple 等 軟 件 的 優(yōu) 點(diǎn) ,使 MATLAB 成為 一 個(gè) 強(qiáng) 大 的 數(shù) 學(xué) 軟 件 。（2）簡(jiǎn)單易用的程序語(yǔ)言Matlab 一個(gè)高級(jí)的矩陣/陣列語(yǔ)言，它包含控制語(yǔ)句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)話等，MATLAB 也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求。開(kāi)放性使 MATLAB 廣受用戶歡迎?！?　 Altera MegaCore 是 高 級(jí) 參 數(shù) 化 IP 功 能 ， 例 如 有 限 沖 擊 響 應(yīng) (FIR)濾 波 器 和 快 速 傅 立 葉 變 換 (FFT)等 ， 經(jīng) 過(guò) 配 置 能 夠 迅 速 方 便 的 達(dá) 到 系 統(tǒng) 性 能 要求 。 Matlab 常 用 工 具 箱MATLAB 包 括 擁 有 數(shù) 百 個(gè) 內(nèi) 部 函 數(shù) 的 主 包 和 三 十 幾 種 工 具 包 。（4）出色的圖形處理功能圖形處理功能 MATLAB 自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來(lái)，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印。包括 MATLAB 桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。 MATLAB 的 簡(jiǎn) 介MATLAB 是 美 國(guó) MathWorks 公 司 出 品 的 商 業(yè) 數(shù) 學(xué) 軟 件 ， 用 于 算 法 開(kāi) 發(fā) 、 數(shù)據(jù) 可 視 化 、 數(shù) 據(jù) 分 析 以 及 數(shù) 值 計(jì) 算 的 高 級(jí) 技 術(shù) 計(jì) 算 語(yǔ) 言 和 交 互 式 環(huán) 境 ， 主 要 包括 MATLAB 和 Simulink 兩 大 部 分 。M) 式中：Fo輸出信號(hào)，F(xiàn)載波信號(hào)，有符號(hào)函數(shù)X調(diào)制波，有符號(hào)函數(shù)M調(diào)制度。打開(kāi) simulink 庫(kù)管理器后，需要新建一個(gè)simulink 的模型文件，在 simulink 的庫(kù)管理器中選擇 File 菜單，在出現(xiàn)的菜單項(xiàng)中選擇 New，在彈出的子菜單中選擇新建模型 Model。用 LED 顯示器顯示十六進(jìn)制數(shù)和空白及 P 的顯示段碼。特別是發(fā)光二極管顯示器（LED）和液晶顯示器（LCD），由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格廉價(jià)和接口容易，而得到廣泛的應(yīng)用。XFER 數(shù)據(jù)傳送信號(hào)，低電平有效。DAC0832 內(nèi)部無(wú)參考電壓源；須外接參考電壓源。把這些波形指令解碼后波形類型參數(shù)送到一個(gè)波形選擇模塊（3 選 1 模塊） ，以選擇產(chǎn)生想要波形；頻率系數(shù)參數(shù)送到地址發(fā)生器模塊，用于地址發(fā)生器的地址發(fā)生間隔，地址間隔不同頻率就不一樣；頻段參數(shù)送到一個(gè)頻選模塊（分頻模塊） ，根據(jù)頻段參數(shù)進(jìn)行分頻，就是對(duì)地址發(fā)生器的地址發(fā)生頻率進(jìn)行分頻，頻段越高，頻率越小，分別為 10 分頻，100 分頻，1000 分頻，10000 分頻，100000 分頻，1000000 分頻，對(duì)應(yīng)著頻段200KHz，20KHz，2KHz，200Hz，20Hz ，2Hz；峰峰值參數(shù)送到幅值模塊，由于 ROM 查詢表里的波形數(shù)據(jù)為最大數(shù)據(jù)，因此幅值模塊相當(dāng)于一個(gè)除法器，根據(jù)峰峰值參數(shù)來(lái)得到正確的峰峰值。 每 一 個(gè) 時(shí)鐘,相位 累 加器 累 加 頻 率 控 制字,產(chǎn)生 波形查找表地 址,r om1存 儲(chǔ) 載 波 波 形 數(shù) 據(jù),r om 2存儲(chǔ)調(diào) 制波形數(shù)據(jù),均為4K1 0bit的 余 弦 波。 綜上所述，采用幅度調(diào)制技術(shù)設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器能夠在傳輸速度、抗干擾性、電路復(fù)雜程度等方面有很大的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)者只需簡(jiǎn)單了解 VHDL 描述語(yǔ)言，就可以直接調(diào)用已經(jīng)建立好的 Matlab 和 Simulink 設(shè)計(jì)流程，通過(guò) Simulink 的圖形化界面進(jìn)行建模、系統(tǒng)級(jí)仿真，并對(duì)調(diào)用 QuartusⅡ進(jìn)行綜合，網(wǎng)表生成和適配，最后完成向 FPGA 的配置下載過(guò)程。(三 ） 脈 沖 調(diào) 制 ： 用 脈 沖 序 列 作 為 載 波主 要 有 ： 沖 幅 度 調(diào) 制 （ PAM： Pulse Amplitude Modulation） 。 ⑥ 增 量 調(diào) 制 (Δ M)： 增 量 調(diào) 制 是 一 種 特 殊 的 脈 碼 調(diào) 制 ， 它 不 是 對(duì) 信號(hào) 本 身 進(jìn) 行 采 樣 、 量 化 和 編 碼 ， 而 是 對(duì) 信 號(hào) 相 隔 一 定 重 復(fù) 周 期 的 瞬 時(shí) 值 的 增 量進(jìn) 行 采 樣 、 量 化 和 編 碼 。 此 時(shí) 脈 沖 序 列 的 幅 度 保 持 不 變 ， 被 調(diào)制 的 是 脈 沖 的 前 沿 或 后 沿 ， 或 同 時(shí) 是 前 后 兩 沿 ， 使 脈 沖 持 續(xù) 時(shí) 間 發(fā) 生 變 化 。 脈 沖 調(diào) 制 脈 沖 調(diào) 制 有 兩 種 含 義 ： 第 一 種 是 指 用 調(diào) 制 信 號(hào) 控 制 脈 沖 本 身 的參 數(shù) (幅 度 、 寬 度 、 相 位 等 )， 使 這 些 參 數(shù) 隨 調(diào) 制 信 號(hào) 變 化 。 當(dāng) 數(shù) 字 信 號(hào)的 振 幅 為 正 時(shí) 載 波 頻 率 為 f1， 當(dāng) 數(shù) 字 信 號(hào) 的 振 幅 為 負(fù) 時(shí) 載 波 頻 率 為 f2。 位 于 比 載波 頻 率 高 的 一 側(cè) 的 邊 頻 帶 ， 稱 為 上 邊 帶 。① 調(diào) 幅 (AM)： 用 調(diào) 制 信 號(hào) 控 制 載 波 的 振 幅 ， 使 載 波 的 振 幅 隨 著 調(diào) 制 信 號(hào) 變化 。第 二 步 用 已 調(diào) 副 載 波 或 多 路 復(fù) 用 信 號(hào) 再 調(diào) 制 一 個(gè) 公 共 載 波 ， 以 便 進(jìn) 行 無(wú) 線 電 傳輸 。Matlab 是一種科學(xué)的計(jì)算軟件，它簡(jiǎn)單易學(xué)，書寫簡(jiǎn)潔，編程和調(diào)試效率高，人機(jī)交互性能好，用解釋方式工作，鍵入程序后可立即得出結(jié)果，特別是具有很強(qiáng)的繪圖功能，可以使比較抽象的概念得以直觀地展示，繁瑣的計(jì)算得到大大簡(jiǎn)化，近年來(lái)已經(jīng)成為廣大科技工作者和教育工作者不可或缺的仿真軟件?；?DDS 的幅度調(diào)制 AM 信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) 摘 要信號(hào)發(fā)生器發(fā)展到今天，在電子測(cè)試、電子設(shè)計(jì)、模擬仿真、通信工程中，扮演著一個(gè)相當(dāng)重要的角色，有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，極大加快了電子測(cè)試與設(shè)計(jì)工作中的效率，在電子技術(shù)和信號(hào)仿真應(yīng)用中已發(fā)揮了巨大的作用。借助與Matlab 能使學(xué)生把重點(diǎn)放在對(duì)概念和方法的理解上，而不是繁瑣的公式推導(dǎo)和算法的編程上。 第 二 步 調(diào) 制 稱 為 二 次 調(diào) 制 。 已 調(diào) 波 稱 為 調(diào) 幅 波 。 位 于 比 載 波 頻 率 低 的 一 側(cè) 的 邊 頻 帶 ，稱 為 下 邊 帶 。 有時(shí) 也 把 代 表 兩 個(gè) 以 上 符 號(hào) 的 多 進(jìn) 制 頻 率 調(diào) 制 稱 為 移 頻 鍵 控 。 此 時(shí) ,調(diào) 制 信 號(hào)是 連 續(xù) 波 ,載 波 是 重 復(fù) 的 脈 沖 序 列 。 脈寬 調(diào) 制 也 是 20 世 紀(jì) 30 年 代 里 夫 發(fā) 明 的 。 現(xiàn) 在 已 有 多 種 增 量 調(diào) 制 方 法 ， 其 中 最 簡(jiǎn) 單 的 一 種 ， 是在 每 一 采 樣 瞬 間 當(dāng) 增 量 值 超 過(guò) 某 一 規(guī) 定 值 時(shí) 發(fā) 正 脈 沖 ， 小 于 規(guī) 定 值 時(shí) 發(fā) 負(fù) 脈 沖 。 寬 調(diào) 制 （ PDM： Pulse Duration Modulation） 。整個(gè)設(shè)計(jì)思路靈活，圖形界面簡(jiǎn)單直觀，開(kāi)發(fā)周期短。所以基于 DDS 技術(shù)設(shè)計(jì)的幅度調(diào)制 AM 信號(hào)發(fā)生器具有一定的實(shí)用性。 每 一 個(gè) 調(diào) 制信號(hào) 系 統(tǒng) 時(shí) 鐘 zclk調(diào) 制 波 相位累加 器累加 一 次,r om2輸 出數(shù) 據(jù) 與調(diào) 制指數(shù)控制字A m[9 .. 0]相乘,輸出 數(shù)據(jù)d m[17 ...0],取 高1 0bit與 載波幅度 控制 字Ac[9 ...0]在 add3中 相 加,a dd3輸 出一個(gè)1 0bit數(shù) 的結(jié) 果,mul t2為8 bit10bit的 乘 法 器,其 作 用 是 把a(bǔ) dd3輸 出 結(jié) 果 與r om1輸 出 數(shù) 據(jù) 相 乘得 到 已 調(diào) 制 信 號(hào) 的 離 散 序列,再 經(jīng) 過(guò)dat a_conversion模 塊 轉(zhuǎn) 換 成 DAC器 件的 數(shù)據(jù) 格 式 輸 出, 完 成 整 個(gè) 調(diào) 制過(guò)程 。這就是整個(gè) FPGA 部分的設(shè)計(jì)思想 [17]。D0D7 數(shù)據(jù)輸入IOUT1,IOUT2 電流輸出線AGND 模擬信號(hào)地DGND 數(shù)字信號(hào)地RFB 反饋信號(hào)輸入操作原理內(nèi)部邏輯圖如圖 25 所示。尤其是在單片機(jī)系統(tǒng)中大量應(yīng)用。從 LED 顯示器的顯示原理可知，為了顯示字母數(shù)字，必須最終轉(zhuǎn)換成相應(yīng)段選碼。以此類推，畫出 AM 調(diào)制原理圖（圖 22） 。根據(jù)DDS的基本原理，利用FPGA的DSP開(kāi)發(fā)工具DSP Builder建立如圖2所示的幅度調(diào)制信號(hào)模塊模型，產(chǎn)生幅度調(diào)制信號(hào)。MATLAB 是 矩 陣 實(shí) 驗(yàn) 室 （ Matrix Laboratory） 的 簡(jiǎn) 稱 ， 和Mathematica、 Maple 并 稱 為 三 大 數(shù) 學(xué) 軟 件 。隨著 MATLAB 的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，MATLAB 的用戶界面也越來(lái)越精致，更加接近 Windows 的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡(jiǎn)單。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動(dòng)畫和表達(dá)式作圖。 工 具 包 又 可 以分 為 功 能 性 工 具 包 和 學(xué) 科 工 具 包 。 MegaCore 功 能。 學(xué) 科 工 具 包 是 專 業(yè) 性 比 較 強(qiáng) 的工 具 包 ， 控 制 工 具 包 ， 信 號(hào) 處 理 工 具 包 ， 通 信 工 具 包 等 都 屬 于 此 類 。新版本的 MATLAB 對(duì)整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對(duì)于一些其他軟件所沒(méi)有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等） ，MATLAB 同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。簡(jiǎn)單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過(guò)編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。 MATLAB 可 以 進(jìn) 行 矩 陣 運(yùn) 算 、 繪 制 函 數(shù) 和 數(shù) 據(jù) 、 實(shí) 現(xiàn)算 法 、 創(chuàng) 建 用 戶 界 面 、 連 接 其 他 編 程 語(yǔ) 言 的 程 序 等 ， 主 要 應(yīng) 用 于 工 程 計(jì) 算 、 控制 設(shè) 計(jì) 、 信 號(hào) 處 理 與 通 訊 、 圖 像 處 理 、 信 號(hào) 檢 測(cè) 、 金 融 建 模 設(shè) 計(jì) 與 分 析 等 領(lǐng)域 。圖22 幅度調(diào)制信號(hào)(AM)設(shè)計(jì)模型至此建模完成。 AM 調(diào)制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案167。其中的共陰