导言
软件无线电是在无线通讯范畴提出的一种新的通讯体系体系结构，其中心思维是以开放性、标准化、模块化的硬件为通用渠道，经过在渠道加载不同软件来完结对作业频段、调制解调、信道多址办法等无线功用的灵敏装备。而调制解调技能是软件无线电的首要组成部分。直接数字组成技能(DDS)具有较高的频率分辨率，可完结快速的频率切换，能够坚持相位的连续性，很简单完结起伏、频率和相位的数控调制。现在，软件无线电调制技能多选用具有调制功用的专用芯片或可编程器材和专用芯片相结合的办法完结，灵敏性并不是很强。
依据此，本体系在剖析数字调制技能和DDS原理的基础上，胪陈了一种依据FPGA的DSP技能和DDS技能的适合于软件无线电运用的可控数字调制器的规划进程，并在体系中进行了功用验证。此调制器以FPGA硬件渠道为中心，可完结ASK，FSK，PSK，QAM等调制办法，灵敏性强。
1 数字调制和DDS根本概述
在数字通讯体系中，为了使数字信号能在带限信道中传输，就必须将编码后的信号进行数字调制。在此，首要剖析和完结二进制单极性不归零码的键控调制。常见的二进制调制办法有ASK，FSK，PSK，QAM等。
直接数字组成(DDS)用具有数控频率组成的功用，它以数控振荡器的办法发生频率、相位和起伏可控的正弦波，电路首要由相位累加器、相位调制器、正弦ROM查找表、体系时钟、D/A、LPF等组成。本文顶用DDS发生的正弦波作为载波，具有准确、灵敏、便于集成等长处。DDS原理根本结构图如图1所示。
运用DDS结构易完结频率调制、相位调制和起伏调制，以DDS作为载波信号发生部分，具有频率稳定度高，频率转化速度快，输出带宽宽，频率分辨率高级特色。
2 依据FPGA的调制器的详细规划
该规划凭借QuartusⅡ7.2和Matlab/DSP Builder 7.2开发环境，在FPGA硬件渠道上完结，最大极限的完结了集成化。图2是该规划的FPGA体系原理框图，数字功用模块悉数集成在一片FPGA上，完结了SoPC的规划思维。
该规划由按键输入、二进制基带信号发生、数字调制和显现等模块组成，其功用是由按键输入设定值，一同在LED上进行显现，并依据设定值对二进制基带信号进行相应的数字调制，发生调制信号输出。现将各模块的详细规划和功用描绘如下：
按键输入模块 输入选用按键和拨码开关完结，经过复用的办法用于挑选调制办法，输入信号频率和起伏。在FPGA内部规划了一个按键接口模块，用于处理和存储输入的设定值，输出到LED显现，并输出相应的操控信号和调制模块所需的载波频率和起伏操控字等。
二进制基带信号发生模块 该规划中的基带信号由一个依据DDS的矩形脉冲发生器和伪随机序列M序列发生器发生。码元速率可经过按键模块输入频率字到矩形脉冲发生器操控输出脉冲频率，然后操控M序列输出频率来完结。当然，作为调制器，二进制数字基带信号是由外部输入的。本模块是为了验证体系功用和需求满意体系发生单纯的数字调制信号时而规划的，详细见体系原理图中juxing_signal和m_array_exa-mple模块。
数字调制模块 数字调制模块是整个体系的中心部分，包含ASK，FSK，PSK和QAM等数字调制办法。本模块以DDS为中心模型，选用Quart-usⅡ7.2和Matlab/DSP Builder7.2进行硬件的软件化规划，详细见体系原理图中tiaozhi_example，QAM_tiaozhi_example和BUSMAX模块。体系首要由时钟和复位输入端(CLOCK和SW[0])、调制办法挑选输入端(SW[1]，SW[2]和SW[3])、基带信号输入端(jidai_signal，jidai_sign-all，jidai_signal2)和频率起伏字输入端(freql[31..O]，freq2[31..O]，freq4[31..0]和amp[17..O])组成。频率和起伏字由按键输入实践频率和起伏值经过按键接口模块处理后，转化为32位频率字和18位起伏字，然后操控模块发生所需频率和起伏的载波信号。基带信号输入端接纳被调制信号，被调制信号依据所挑选的调制办法在模块内部进行相应调制后输出到模块输出端。
3 体系仿真和硬件完结与测验
在进行体系各模块规划的时分，为了避免在规划最终集成体系的时分呈现功用过错，难于排查和修正，在规划进程中对各模块的功用正确性都进行了软件仿真。
体系中的ASK，FSK，PSK和QAM波形仿真顺次如图3和图4所示。
在保证各模块在独立状态下均能正确作业后，在QuartusⅡ7.2中进行体系集成，并对集成后的体系进行再次的全体仿真。接着，便能够进行功用测验。在功用测验中运用嵌入式逻辑剖析仪SignalTapⅡ进行测验剖析。在剖析仪中进行相应的设置后，把它随规划文件一同下载入方针芯片中，用以捕捉芯片内部信号节点处的信号，并经过USB接口把数据传回计算机，并显现。以下是详细的测验进程，挑选相应功用操控开关，用按键输入所需的载波频率值和起伏值，经过LED显现出来。相应的测验波形如图5所示。
2ASK功用测验(SW[1]=0，SW[2]=O，SW[3]=O)：载波频率由freql输入设置，当基带码元为高电平1时，输出正弦信号;当为低电平0时，输出一个常数值，然后完结2ASK调制。
2FSK功用测验(SW[1]=O，SW[2]=1，SW[3]=1)：载波信号频率由freql和freq2输入设置，当基带信号码元为高电平1时，输出频率为freql正弦波信号;当为低电平0时，输出频率为freq2正弦波信号，然后完结了2FSK调制。
2PSK功用测验(SW[1]=0，SW[2]=O，SW[3]=1)：载波信号频率由freql输入设置，但一同操控了正弦查找表和余弦查找表，当基带信号码元为高电平1时，操控正弦表输出正弦波信号;当为低电平0时，输出余弦波信号，然后完结了2PSK调制。
QAM功用测验(SW[1]=1，SW[2]=1，SW[3]=0)：载波信号频率由freq3输入设置，一同操控了正弦查找表和余弦查找表，两查找表信号彼此正交，两路基带信号码元别离乘上正余弦查找表输出信号，然后将输出信号进行叠加，然后完结了QAM调制。
4 结语
该规划彻底在一片FPGA芯片上完结，减少了硬件的搭构，具有很高的集成度。选用DDS技能为中心，使载波信号获得了较高的功用。凭借强壮的开发工具和FPGA的可重复编程及动态重构特性，使规划更具灵敏性和通用性。体系规划了按键输入和处理模块，能依据需求改变载波频率，并经过LED直观显现出来。要点对调制模型进行了规划，并进行了体系级仿真和最终的硬件功用测验，达到了规划的详细要求。
