2.3 四相载波发生器的实现
由图3可知,四相载波发生器主要产生4种频率相同、相位互差π/2的载波信号。实现四相载波有很多种不同方法。可先由振荡电路产生一定频率的信号,再利用RC移相电路得到不同相位的波形;也可以利用NCO的Implementation项目设置启用相位调制功能,通过设置相位调制精度输出4种不同的相位。该系统利用QuartusⅡ5.2内部的PLL直接产生clk0和elk1两路频率相同、相位相差π/2的信号,再用2个非门分别对clk0和clk1取反,得到clk2和clk3。这样就可以实现四相载波发生器的功能,其原理图如图7所示,图8为输出波形仿真图。
把上述各部分所生的symbol在QuartusⅡ5.2提供的BLOCkDiagram/SchematICFile中用Graphic Editor编辑连接起来,就形成了图1的虚线所示的部分,编译后进行整体模块仿真,经过器件编程,可将整体模块程序烧写到合适的FPGA芯片中,再配以相应的D/A器件及其他外围电路,调试后即完成设计。
3 结束语
用FPGA来实现QDPSK信号发生器,电路简单,设计灵活,便于修改和调试,可靠性高。另外,Ahera公司的QuartusⅡ5.2应用软件具有较强大的开放性和综合性。它可以利用其他各种EDA资源以及先进的设计方法,使其功能更加完善和强大。它可以实现从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至“Sys-temon Chip”。它的可编程特性带来了电路设计的灵活性,缩短了产品的“Time ToMarket”。
本文作者创新点:基于PLL提出了一种QDPSK的FPGA实现方案,采用自顶向下的设计思想,将系统分成串/并变换器、差分编码器、逻辑选相电路、四相载波发生器等4大模块,用原理图输入、VHDL语言设计和调用PLL核相结合的多种设计方法,分别实现了各模块的具体设计,该方案极大地简化了系统的设计过程和难度,甚至可做到不需要编写任何程序实现QDPSK调制器的设计。