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一、说明：
功能：AM调制
平台：Vivado 2016.4 和 Matlab R2017a
二、原理：
1. AM调制原理
AM已调信号的时域表达式：
已调信号的频域表达式：
本质上AM调制就是频谱的搬移。
AM调制的系统框图
将调制信号加上一个直流分量，保证信号的最小值大于零，然后再和载波相乘，得到已调信号。
三、AM调制的FPGA实现
1.产生调制信号和载波信号
调用ROM IP核在FPGA内部产生两路余弦信号，其中一路信号用于模拟外部输入的调制信号，另一路用作载波信号。
在配置ROM IP核之前，需要用Matlab生.coe文件，存放在ROM核里。
Matlab生成.coe文件：
%---------------------------------%
width=8; %设置rom的位宽
depth=1024; %设置rom的深度
%---------------------------------%
x=linspace（0，2*pi，depth）; %在一个周期内产生depth个采样点
y_cos=cos（x）; %生成余弦函数
%y_cos=sin（x）; %生成正弦函数
%y_cos=round（y_cos*（2^（width-1）-1））+2^（width-1）-1; %将数据转化成整数，生成无符号数
y_cos=round（y_cos*（2^（width-1）-1））; %将数据转化成整数，生成有符号数
plot（x，y_cos）; %绘图
fid = fopen（‘E：WorkspaceDDSDesignIP_Corecos.coe’，‘wt’）;
fprintf（fid，‘memory_initialization_radix = 10; memory_initialization_vector = ’）;
for i = 1 ： depth
if mod（i-1，8） == 0
fprintf（fid，‘ ’）;
end
fprintf（fid，‘%6d，’，y_cos（i））;
end
fclose（fid）; %关闭文件
生成.coe文件后就可以进行IP核的配置了。
ROM核具体配置：
配置完IP核后，编写控制模块，产生两路信号。其中，调制信号上叠加的直流分量的大小为调制信号的峰值，这样将得到调制度为100%的已调信号。如果要得到不同的调制度，则需要叠加不同大小的直流分量，同时需要注意定义的数据位宽，防止数据溢出。
产生载波和带有直流分量的调制信号：
module cos_make（
input clk，
input rst_n，
output reg ［7:0］ cos_s，
output reg signed ［7:0］ cos_c
）;
//------------------------------------//
parameter freq_s = 32‘d429497; //调制信号频率10k
parameter freq_c = 32’d42949673; //载波频率1M
parameter cnt_width = 8‘d32;
//------------------------------------//
//------------------------------------//
reg ［cnt_width-1:0］ cnt_s = 0;
reg ［cnt_width-1:0］ cnt_c = 0;
wire ［9:0］ addr_s;
wire ［9:0］ addr_c;
always @（posedge clk or negedge rst_n） begin
if（！rst_n） begin
cnt_s 《= 0;
cnt_c 《= 0;
end
else begin
cnt_s 《= cnt_s + freq_s;
cnt_c 《= cnt_c + freq_c;
end
end
assign addr_s = cnt_s［cnt_width-1:cnt_width-10］;
assign addr_c = cnt_c［cnt_width-1:cnt_width-10］;
//------------------------------------//
//------------调用ROM核----------------//
wire signed ［7:0］ cos_s_r;
wire signed ［7:0］ cos_c_r;
ROM ROM_inst（
.clka （clk），
.addra （addr_s），
.douta （cos_s_r），
.clkb （clk），
.addrb （addr_c），
.doutb （cos_c_r）
）;
always @（posedge clk or negedge rst_n） begin
if（！rst_n） begin
cos_s 《= 0;
cos_c 《= 0;
end
else begin
cos_s 《= cos_s_r + 8 ’d128; //加上大小为峰值的直流分量
cos_c 《= cos_c_r;
end
end
endmodule
2.生成AM调制信号
得到两路信号后就可以用乘法器将两路信号相乘，得到已调信号。
乘法器具体配置：
AM调制的顶层模块：
module modulate（
input clk，
input rst_n，
output signed ［15:0］ AM_mod
）;
wire ［7:0］ cos_s;
wire signed ［7:0］ cos_c;
//------------调用出波模块------------//
cos_make cos_make_inst0（
.clk （clk），
.rst_n （rst_n），
.cos_s （cos_s），
.cos_c （cos_c）
）;
//-----------------------------------//
//------------调用乘法器--------------//
MULT MULT_inst1（
.CLK （clk），
.A （cos_s），
.B （cos_c），
.P （AM_mod）
）;
endmodule
3.仿真调制结果
以上AM调制过程基本完成，但是正确与否还需要通过仿真来确定，接下来编写仿真用的测试模块。
TestBeach的编写：
timescale 1ns/1ps
module tb_AM（）;
//---------接口设置----------//
reg sclk;
reg rst_n;
wire signed ［15:0］ AM_mod;
//--------------------------//
initial sclk = 1;
always #5 sclk = ~sclk; //100M时钟
initial begin
rst_n = 0;
#500
rst_n = 1;
end
//--------------------------//
modulate modulate_inst0（
.clk （sclk），
.rst_n （rst_n），
.AM_mod （AM_mod）
）;
endmodule
在Vivado中将各个文件添加进工程后，运行仿真。
仿真结果如下：
已调信号能明显看到包络，并且包络的频率同调制信号一致，表明AM调制正确。
工商网监
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