摘要：针对基于FPGA的DSP技术，本文提出了一种基于DSP Builder的软件无线电调制器的设计方法，在DDS的理论基础上，采用DSP Builder软件，设计了具有FSK、PSK、ASK调制功能的数字中频调制器。文中讨论了调制载频的一般理论，并将推导出的相关理论结果运用到仿真调试中，最后在FPGA芯片上验证了调制器的系统功能。
关键词：直接数字合成；软件无线电；调制；DSP Builder
1. 引言
软件无线电（software defined radio）是由J.Mitola在1992年提出的一个概念，它的核心思想是在完全可编程的硬件平台上通过注入不同的软件，实现对工作频段、调制解调方式、信道多址方式等无线功能的改变。调制解调技术在软件无线电的研究过程中是一个重要的组成部分。目前对于软件无线电调制技术的实现多是采用具有调制功能的专用芯片（其中应用较为广泛的是AD公司的AD985X系列）[1]或是可编程器件和专用器件相结合的设计方法实现[2]，然而在某些场合，这些调制方式和控制方式与系统的要求差距很大。因而，完全采用高性能的FPGA器件设计出符合自己需要的调制电路就是一个很好的解决方法[3]，它提供了一个良好的数字无线通讯系统验证环境，可以将多种调制算法在实验平台上实现，并通过平台提供的基本控制系统实现对系统的验证仿真，并且用这种软件化硬件的设计方案，可以产生多种模式的数字调试方式，具有多功能性、通用性、集成度高、易于升级等优点[4][5]。
本文采用了Altera公司推出的FPGA的DSP开发工具DSP Builder软件，基于DDS（直接数字频率合成）技术原理，设计了一种适合于软件无线电使用的可控数字调制器，可以完成FSK、PSK、ASK等调制方式，并采用此方法在FPGA芯片上进行系统实现。
2. FSK、PSK、ASK调制原理
在数字通信系统中，数字基带信号通常要经过数字编码然后调制后再传输。常见的调制方式有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）、幅移键控（ASK）等[6]。
以基带数字波形序列来表示{ak}，通常二进制数字基带信号表示为：
6. 结论
该设计避免了编写繁琐的硬件描述程序，同时避免了向ROM中填写大量的波形数据。充分利用了Matlab中Simulink的DSP Builder工具箱的图形化界面建模、系统仿真功能，同时又区别于完全图形化的方法。针对第二代RFID的标准中混频是从600KHz—4MHz中频上变频，数据速率基本上是1200bps、2400bps，文中的基于软件无线电的调制器所达到的600KHz、1MHz中频，数据速率达到1000bps的设计基本满足一般应用的需求。而对于如何控制调制器的频率是下一步研究的内容。
参考文献
1. 刘芳，直接数字频率合成器AD9852及应用[J]，国外电子元器件，2001（3）：40－43
2. 单亚娴，王华，匡镜明，一种基于软件无线电的通用调制器的设计和实现[J]，电子技术应用，2004（2）：43－45
3. Kuo-Huang Lin, Hsin-Sheng Lee, Implementation of Embedded Controller using SOPC Technology[J], Robotics, Automation and Mechatronics, Dec. 2006 page(s):1-6
4. Meyer U，Digital Signal Processing with FPGA[M]，TSINGHUA University Press, 2003：P44－46
5. 潘松，黄继业，曾旈，SOPC技术实用教程[M]，清华大学出版社，2005：P100
6. 樊昌信，詹道庸，徐炳祥，通信原理，北京，国防工业出版社，1995，255
7. wellborn, M.L, Direct digital synthesis for software radios[J], Wireless Communications and Networking Conference, Sept. 1999 page(s):211-215
8. Alekseev, E.A, Zakharenko, V.V, Direct digital synthesizer as a reference source of a millimeter-wave frequency synthesizer, Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter, and Submillimeter Waves, June 2004 Page(s): 782 – 784
9. 潘松，黄继业，王国栋，现代DSP技术[M]，西安电子科技大学出版社，2003：57
10. Altera corp. DSP Builder user guide，2003
11. Altera corp. DSP Builder reference manual, 2004
作者简介
孙旭，硕士学位，主要进行集成电路方面的设计研究；
李哲英，教授，从事软件无线电及集成电路设计、SOC、生物医学测量技术等方面的教学与科研。
钮文良，副教授，从事集成电路、SOPC等方面的教学与科研。
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