基于dds的fm调制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于频率调制领域，尤其涉及一种基于DDS的FM调制系统。
【背景技术】
[0002] 调频是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式，频率调制时载波的频 率按照调制波形幅度线性变化。现有技术中的调频方式单一。
【发明内容】
[0003] 本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于DDS的FM调制系统，其实现 了调频方式的多样化。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括调制DDS模块、Mult模块、 Adder模块，Mult模块分别与调制DDS模块、Adder模块通信，其中调制DDS模块将调制DDS 频率控制字信号幅度转换，实现FM调制时最大频偏的输入，体现出信号的频率调制特性； Adder模块接收起始频率控制字的输入，起始频率的取值范围与载波频率和调制波形相关， 上限为输出波形的最高频率，因此起始频率字寄存器的宽度和主DDS的相位累加器的位数 相等；Mult模块接收步进频率控制字的输入，步进频率字寄存器的宽度应该是累加器位数 与调制波形量化位数之差。
[0005] 调频是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式，频率调制时载波的频 率按照调制波形幅度线性变化。
[0006] 一个单一频率的调制信号可以表示为：f (t) = Uf3COS Ω t
[0007] 若载波信号为也⑴=UcCOSCOct
[0008] 那么其调制输出为：yFM(t) =
[0009] 其中：Kfm为频偏常数，Ω为调制信号的角频率ω。为载波信号的角频率。
[0010] 若主DDS的取样时钟频率为felk、，相位累加器的位数为Ν，载波的 频率为fc，那么主DDS的输出频率为
E DDS的频率控制字为
[0011] 在调频电路中，调制信号的幅度f(t)是通过调制DDS产生的量化样本值。如果量 化的位数为M，那么样本f[n]的取值范围为0至2 M-1。如果调制RAM保存的样本为归一化 数据（幅度从〇至1)，为了描述包含幅度和偏移量信息的实际调制信号，还应该考虑幅度系 数A和波形的相对偏移量A ciffs^这样主DDS的频率控制字可改写为：
[0013] 该式显示了在DDS电路中任意波形调频时产生主DDS频率控制字的一般方法，其 中的K stot为起始频率控制字；Kstep为步进频率控制字；f [η]为调制波的样本，通过调制DDS 产生，其速度由调制DDS的频率控制字决定。
[0014] 在DDS电路中波形信号的PM调制实现方式和FM实现方式类似，通过将调制DDS 电路生成的调制信号幅度值转化为主DDS电路的相位控制字，从而控制载波的相位变化规 律，即可实现信号的相位调制。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明调制电路生成结构框图。
【具体实施方式】
[0016] 本发明所要解决的技术问题是提出一种基于DDS的FM调制模块的设计。
[0017] FM调制的硬件电路实现如图1所示：
[0018] 起始频率的取值范围与载波频率和调制波形相关，上限为输出波形的最高频率， 因此起始频率字寄存器的宽度应该和主DDS的相位累加器的位数N相等。步进频率字寄存 器的宽度应该是累加器位数与调制波形量化位数之差（N-M)。
[0019] 调频信号的频率参数通常用载波频率fc和最大频偏△ 来表示，那么其幅度 偏移、初始频率fstart、和步进频率可以分别表示为：
[0020] 幅度偏移:Arffsf3t= -2
[0021] 起始频率：fstart= f c_ Δ ^ffset
[0022] 步进频率：fstep= Δ f Cffset/^ 1
[0023] 根据DDS波形生成的基本原理，由fstal^P f step可以直接计算出起始频率控制和步 进频率控制字。在进行上述转换时，可以通过FPGA进行实时的计算，在NiosII中输入相应 的载波频率fc和频率的偏移量△ frffw并存入相应的寄存器中，然后通过硬件乘法器和加 法器完成起始频率控制字与步进频率控制字的计算。这种方法速度快，几乎不占用任何软 件资源，而且在DDS电路扩展外部调制源时，可以直接将ADC得来的数据进行FM调制。
【主权项】
1. 一种基于DDS的FM调制系统，其特征在于，包括调制DDS模块、Mult模块、Adder模 块，Mult模块分别与调制DDS模块、Adder模块通信，其中调制DDS模块将调制DDS频率控 制字信号幅度转换，实现FM调制时最大频偏的输入，体现出信号的频率调制特性;Adder模 块接收起始频率控制字的输入，起始频率的取值范围与载波频率和调制波形相关，上限为 输出波形的最高频率，因此起始频率字寄存器的宽度和主DDS的相位累加器的位数相等； Mult模块接收步进频率控制字的输入，步进频率字寄存器的宽度应该是累加器位数与调制 波形量化位数之差。
【专利摘要】本发明属于频率调制领域，本发明的基于DDS的FM调制系统，包括调制DDS模块、Mult模块、Adder模块，Mult模块分别与调制DDS模块、Adder模块通信，其中调制DDS模块将调制DDS频率控制字信号幅度转换，实现FM调制时最大频偏的输入，体现出信号的频率调制特性；Adder模块接收起始频率控制字的输入，起始频率的取值范围与载波频率和调制波形相关，上限为输出波形的最高频率，因此起始频率字寄存器的宽度和主DDS的相位累加器的位数相等；Mult模块接收步进频率控制字的输入。本发明通过将调制DDS电路生成的调制信号幅度值转化为主DDS电路的相位控制字，即可实现信号的相位调制。
【IPC分类】H04L27/12
【公开号】CN105610753
【申请号】CN201410594588
【发明人】陆骁璐, 吕华平
【申请人】江苏绿扬电子仪器集团有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2014年10月29日