来自Digilent设计大赛的FPGA上的软件定义无线电

描述

我们计划使用 FPGA 来做软件定义无线电。首先，我们将这个项目分为两个部分，即发射器部分和接收器部分。在发射机部分，我们从 MATLAB 获取正弦波数据。利用这些数据，在FPGA板上实现了正弦波。只要我们完成了这个问题，就可以通过相同的过程在 FPGA 上创建升余弦滤波器。然后，我们用预期来自麦克风的数据制作了升余弦滤波器阵列，但是我们手动创建了数据，我们不能使用麦克风。

之后，我们乘以正弦波和升余弦滤波器阵列。作为发射机部分的最后工序，我们将这些阵列相互添加，并使用示波器观察发射波形。在接收器部分，我们做不了那么多，但在这部分使用了正弦波和升余弦滤波器。我们将制作锁相环以正确捕捉发射信号。

目标

通常，模拟无线电只有一种调制类型，并且它们不能轻易地实施新技术。有必要改变他们的硬件来调整调制类型。正因为如此，使用这些收音机的人必须花钱才能改变。此外，模拟无线电的发射器非常昂贵且体积大。我们通过在 FPGA 上实现软件定义无线电来解决这些问题。我们之所以选择 FPGA，是因为它比其他微控制器运行得更快，这要归功于并行处理。

通过这个项目，我们希望创建新的交流平台。该平台将以数字方式运行，并且可以轻松实施新技术。例如，如果制造出比其他调制类型更快的新调制类型，我们可以更改代码并继续使用软件定义无线电。

另一个使用领域是您可以使用我们制作的软件定义收音机进行广播。这种广播将比模拟系统更安全。因此，飞机、轮船或任何其他交通工具之间的通信由 SDR 提供。

特点和规格

基本上，正弦信号和升余弦滤波器是在 FPGA 上实现的。我们已经实施了 4 个 QAM。在这种方法中，数据分为想象和真实两部分。我们有 8 位数据，该数据被二除。四位进入一个ROM，这些代表虚部，其他四位进入不同的ROM，这些代表实部。这些 ROM 如图 1 所示。通过数据提高余弦滤波器的相位变化。如果数据位等于 1，升余弦是正常的，没有任何相位变化。如果数据位等于 0（通常等于 -1，但我们选择 like 是因为它更容易），升余弦与 180 度相位变化相反。这个升余弦转到他们的地址（如图 1 所示）。最后，它们彼此相加并进入天线。