m基于FPGA的2ASK调制解调系统verilog实现,包含testbench测试文件

简介: m基于FPGA的2ASK调制解调系统verilog实现,包含testbench测试文件

1.算法仿真效果

本系统Vivado2019.2平台开发,测试结果如下:

d793040a193ba3b8b36f6f2d267dc812_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.jpg
d8720eb8544fe128e9afed30cc78fc60_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.jpg

2.算法涉及理论知识概要
2ASK调制解调是一种数字调制解调技术,它是基于ASK调制的一种数字调制方式。ASK调制是一种模拟调制方式,它是通过改变载波的振幅来传输数字信号。而2ASK调制解调则是将数字信号转换为二进制码,再通过改变载波的振幅来传输数字信号。 2ASK调制的原理是将数字信号转换为二进制码,然后将二进制码与载波信号相乘,得到调制信号。在解调时,将接收到的信号与载波信号相乘,再通过低通滤波器滤波,得到原始的数字信号。

    2ASK是一种数字调制方式,其中“2”代表二进制,即调制信号只有两个幅度水平。在2ASK调制中,数字基带信号控制载波的幅度。当发送二进制“1”时,发送全幅度载波;当发送二进制“0”时,不发送信号,即无载波输出。因此,2ASK信号可以看作是基带脉冲序列与一个全幅度正弦波的乘积。2ASK的调制解调系统结构如下图所示:

b36fc4011e1fa17e84ebd1a05d6f2958_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

    假设我们的输入二进制序列为an,那么2ASK的调制过程可以用以下数学公式表示:

    e2ASK(t) = Σan g(t - nTs) cos(ωct)

    其中,g(t)是基带脉冲形状,Ts是基带脉冲间隔,ωc是载波的角频率。解调过程则是对接收到的信号进行包络检波,恢复出原始的二进制序列。

在FPGA上实现2ASK调制解调系统主要分为以下几个步骤:

系统设计:首先,我们需要根据2ASK调制解调的原理设计出系统的整体架构,包括调制器、信道模拟器和解调器等主要部分。
Verilog编码:然后,我们使用Verilog硬件描述语言对系统各个部分进行编码。例如,我们可以创建一个调制器模块,它接收二进制输入,根据2ASK调制原理生成相应的调制信号。同样,我们也需要创建一个解调器模块,它接收调制信号,通过包络检波恢复出原始的二进制序列。
仿真测试:编码完成后,我们需要通过仿真测试验证我们的设计是否正确。我们可以使用一些测试工具,如ModelSim,对我们的设计进行仿真。通过观察仿真结果,我们可以检查我们的设计是否满足预期。
FPGA实现:最后,我们将通过仿真测试的设计下载到FPGA上进行实现。这通常需要使用特定的FPGA开发工具,如Xilinx Vivado。在这个步骤中,我们需要考虑FPGA的资源限制和性能优化等问题。
在FPGA实现过程中,需要注意的是,由于FPGA是硬件实现,所以设计需要考虑实时性和并行性。此外,对于调制和解调过程中的一些非线性操作,可能需要利用FPGA的查找表(LUT)等资源进行优化。

3.Verilog核心程序
````timescale 1ns / 1ps
//

//

module test_ASK2;

reg i_clk;
reg i_rst;
reg[0:0]i_bits;
wire signed[15:0]o_2ask;
wire signed[31:0]o_de_2askf;
wire [0:0]o_bits;

ASK2 uut(
.i_clk(i_clk),
.i_rst(i_rst),
.i_bits(i_bits),
.o_2ask(o_2ask),
.o_de_2ask(),
.o_de_2askf(o_de_2askf),
.o_bits(o_bits)
);

initial
begin
i_clk = 1'b1;
i_rst = 1'b1;

#1000
i_rst = 1'b0;

end
initial
begin
i_bits= 1'b0;

#1024
i_bits= 1'b1;
#256
i_bits= 1'b0;
#512
i_bits= 1'b1;
#512
i_bits= 1'b1;
#512
i_bits= 1'b1;
#1024
i_bits= 1'b0;
#512
i_bits= 1'b0;
#256
i_bits= 1'b1;
#128
i_bits= 1'b1;
#128
i_bits= 1'b0;
repeat(100)
begin
#256
i_bits= 1'b0;
#2048
i_bits= 1'b1;
#2048
i_bits= 1'b0;
#2048
i_bits= 1'b1;
#2048
i_bits= 1'b1;
#2048
i_bits= 1'b0;
#1024
i_bits= 1'b1;
#1024
i_bits= 1'b0;
#1024
i_bits= 1'b1;
#512
i_bits= 1'b1;
#512
i_bits= 1'b0;
#512
i_bits= 1'b1;
#256
i_bits= 1'b1;
#256
i_bits= 1'b0;
#512
i_bits= 1'b1;
#256
i_bits= 1'b0;
#128
i_bits= 1'b0;

#128
i_bits= 1'b0;
#128
i_bits= 1'b1;
#1024
i_bits= 1'b0;
#512
i_bits= 1'b0;
#128
i_bits= 1'b1;
#256
i_bits= 1'b1;
#128
i_bits= 1'b1;
#256
i_bits= 1'b0;
end

end
always #1 i_clk=~i_clk;
endmodule
```

相关文章
|
6天前
|
数据采集 算法 数据安全/隐私保护
【硬件测试】基于FPGA的16QAM调制+软解调系统开发与硬件片内测试,包含信道模块,误码统计模块,可设置SNR
本文基于之前开发的16QAM调制与软解调系统,增加了硬件测试功能。该系统包含FPGA实现的16QAM调制、软解调、高斯信道、误码率统计模块,并新增了ILA在线数据采集和VIO在线SNR设置模块。通过硬件测试,验证了不同SNR条件下的系统性能。16QAM软解调通过比较接收信号采样值与16个调制点的距离,选择最近的调制点来恢复原始数据。核心Verilog代码实现了整个系统的功能,包括SNR设置、信号处理及误码率统计。硬件测试结果表明系统在不同SNR下表现良好,详细操作步骤可参考配套视频。
40 13
|
7天前
|
数据采集 算法 数据安全/隐私保护
【硬件测试】基于FPGA的4ASK调制解调通信系统开发与硬件片内测试,包含信道模块,误码统计模块,可设置SNR
本文介绍了基于FPGA的4ASK调制解调系统的硬件测试版本,该系统包括testbench、高斯信道模块和误码率统计模块,并新增了ILA在线数据采集和VIO在线SNR设置功能。通过VIO设置不同SNR(如15dB和25dB),实现了对系统性能的实时监测与调整。4ASK是一种通过改变载波幅度表示数据的数字调制方式,适用于多种通信场景。FPGA平台的高效性和灵活性使其成为构建高性能通信系统的理想选择。
53 17
|
10天前
|
数据采集 算法 数据安全/隐私保护
【硬件测试】基于FPGA的4FSK调制解调通信系统开发与硬件片内测试,包含信道模块,误码统计模块,可设置SNR
本文基于之前的文章《基于FPGA的4FSK调制解调系统》,增加了ILA在线数据采集模块和VIO在线SNR设置模块,实现了硬件测试版本。通过VIO设置不同SNR(如10dB和20dB),并展示了ILA采集的数据结果。四频移键控(4FSK)是一种数字调制方法,利用四个不同频率传输二进制数据,具有较高的频带利用率和抗干扰性能。输入的二进制数据分为两组,每组两个比特,对应四个频率f1、f2、f3、f4,分别代表二进制组合00、01、10、11。调制过程中选择相应频率输出,并进行幅度调制以增强抗干扰能力。接收端通过带通滤波器提取信号并还原为原始二进制数据。
31 7
|
13天前
|
编解码 算法 数据安全/隐私保护
基于FPGA的信号DM编解码实现,包含testbench和matlab对比仿真
本项目展示了DM编解码算法的实现与测试结果。FPGA测试结果显示为T1,Matlab仿真结果为T2。使用软件版本为Matlab 2022a和Vivado 2019.2。核心程序包含详细中文注释和操作视频。DM编解码通过比较信号样本差值进行编码,适用于音频等低频信号处理。硬件结构包括编码器(采样器、减法器、比较器)和解码器(解码器、积分器)。
|
24天前
|
数据采集 算法 测试技术
【硬件测试】基于FPGA的2ASK调制解调系统开发与硬件片内测试,包含信道模块,误码统计模块,可设置SNR
本文介绍基于FPGA的2ASK调制解调系统,涵盖仿真效果、理论知识、Verilog核心程序及开发板使用说明。系统包含testbench、高斯信道模块和误码率统计模块,支持不同SNR设置。硬件测试版本增加了ILA在线数据采集和VIO在线SNR设置功能。2ASK调制通过改变载波振幅传输二进制信号,FPGA实现包括系统设计、Verilog编码、仿真测试和硬件部署。详细操作步骤见配套视频,代码适用于多种开发板,提供移植方法。
31 1
|
1月前
|
算法 数据安全/隐私保护 计算机视觉
基于FPGA的图像双线性插值算法verilog实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证
本项目展示了256×256图像通过双线性插值放大至512×512的效果,无水印展示。使用Matlab 2022a和Vivado 2019.2开发,提供完整代码及详细中文注释、操作视频。核心程序实现图像缩放,并在Matlab中验证效果。双线性插值算法通过FPGA高效实现图像缩放,确保质量。
|
1月前
|
JSON 前端开发 API
以项目登录接口为例-大前端之开发postman请求接口带token的请求测试-前端开发必学之一-如果要学会联调接口而不是纯写静态前端页面-这个是必学-本文以优雅草蜻蜓Q系统API为实践来演示我们如何带token请求接口-优雅草卓伊凡
以项目登录接口为例-大前端之开发postman请求接口带token的请求测试-前端开发必学之一-如果要学会联调接口而不是纯写静态前端页面-这个是必学-本文以优雅草蜻蜓Q系统API为实践来演示我们如何带token请求接口-优雅草卓伊凡
64 5
以项目登录接口为例-大前端之开发postman请求接口带token的请求测试-前端开发必学之一-如果要学会联调接口而不是纯写静态前端页面-这个是必学-本文以优雅草蜻蜓Q系统API为实践来演示我们如何带token请求接口-优雅草卓伊凡
|
2月前
|
JavaScript NoSQL Java
基于SpringBoot+Vue实现的大学生体质测试管理系统设计与实现(系统源码+文档+数据库+部署)
面向大学生毕业选题、开题、任务书、程序设计开发、论文辅导提供一站式服务。主要服务:程序设计开发、代码修改、成品部署、支持定制、论文辅导,助力毕设!
|
2月前
|
数据采集 算法 测试技术
【硬件测试】基于FPGA的16psk调制解调系统开发与硬件片内测试,包含信道模块,误码统计模块,可设置SNR
本文介绍了基于FPGA的16PSK调制解调系统的硬件测试版本。系统在原有仿真基础上增加了ILA在线数据采集和VIO在线SNR设置模块,支持不同信噪比下的性能测试。16PSK通过改变载波相位传输4比特信息,广泛应用于高速数据传输。硬件测试操作详见配套视频。开发板使用及移植方法也一并提供。
51 6
|
2月前
|
存储 编解码 算法
基于FPGA的直接数字频率合成器verilog实现,包含testbench
本项目基于Vivado 2019.2实现DDS算法,提供完整无水印运行效果预览。DDS(直接数字频率合成器)通过数字信号处理技术生成特定频率和相位的正弦波,核心组件包括相位累加器、正弦查找表和DAC。相位累加器在每个时钟周期累加频率控制字,正弦查找表根据相位值输出幅度,DAC将数字信号转换为模拟电压。项目代码包含详细中文注释及操作视频。

热门文章

最新文章