基于DSP Builder的 软件无线电调制器的设计与实现

制按键(key l和key2)、一个信号输入端、三个初值输入端(key3、key4和key5)组成。其中key l和key2控制调制方式，key3和key4是载波的频率控制字输入口，key5是载波幅度控制字的输入端。

整个系统主要由一个DDS构成，包括两个查表ROM及其他控制电路。当key1、key2为11、01、00时，分别实现FSK、PSK、ASK调制；当key1、key2为10时无信号输出。在信号的输人端接收被调制的信号。由AltBus、Parallel Adder Substractor、Delay 构成DDS的核心部分--相位累加器。正弦查找表模块LUT的计算式为：

255*sin(10*[O：1*pi／(2∧10)：10*pi])+256

受存储器容量和成本限制，正弦查找表模块LUT容量有限，这里设置为10位，为了获得较高的频率分辨率，DDS模块的频率字设置为32位，也即相位累加器字长位32位，DDS将获得fcal/232频率分辨率。

由于要达到软件无线电传输标准的调制器设计，通过计算得到频率字的取值。设基带码元速率为1kHz，系统采样频率为32MHz，即对每个码元采样32个点，要达到一个中频载频取中频载频为：f1=600k，f2=1M，取N=232，根据式(5)，可得其频率控制字分别为：Key1=80000000；key2=134000000；取幅度控制字key5=233。对此系统进行仿真验证。

5． 系统仿真及硬件实现。

按照图3所示的调制器结构在Simulink中完成仿真系统的搭建，并对其进行系统级仿真，施加合适的激励．添加合适的观察区间，在模型窗口选择Simulink菜单，再选Start项仿真。双击Scope 模块，分别得到FSK、PSK、ASK仿真波形，如图4。

FSK模型(key1=1，key2=1)：FSK调制载波的频率有两种，这两个频率值可通过key3和key4来设置。当输入是高电平1时，选择的频率是key4，在正弦查找表ROM中取数据作为输出；当输入为低电平0时，选择的频率值为key3，在正弦查找表ROM中取数据作为输出。

PSK模型(key l=0，key2=1)：由两个ROM来完成，一个正弦查表，另一个余弦查表。它的调制载波频率也是由key3来设置的。当输入信号为高电平l时，选择正弦查表ROM中的数据输出；当输入信号为低电平0时，选择余弦查表ROM的数据作为输出。

ASK模型(kev1=O，key2=O)：调制载波的频率是由key3来设置。当输入信号伟为高电平1时，选择DDS中的正弦信号作为输出，而当输入信号为低电平O时，选择一个常量值作为输出，从而实现
ASK调制。

通过Simulink系统级仿真后对模块进行编译，这在Simulink中自动完成后续的综合、时序分析等操作。通过SignalComplier(如图4)把Simulink的模块文件(．mdl)转换成通过的硬件描述语言VHDL文件，选定Cyclone系列芯片，并由Quartus II进行综合、适配、时序分析，最终得到可供下载使用的.sof文件。

打开Quartus II，进行Cyclone系列的EP1C6Q240C8芯片，进行重新编译、仿真，下载到芯片通过D／A采样后可以从示波器中看到图3所示调制波形，通过拨码开关控制使其能实现可调的系统功能。

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。