论文部分内容阅读
通信信号源是通信系统设计中常用的仪器,国内使用的高端通信信号源主要依靠进口,价格昂贵,升级不便,不易进行二次开发。随着通信技术的飞速发展,各种新的基带与调制技术不断涌现,通信信号源也必须不断进行升级。开发低成本、升级方便和便于二次开发的通信信号源具有重要的应用价值。本文设计并实现了一种嵌入式通信信号源。该信号源采用ARM+FPGA的结构设计,充分发挥了ARM处理器在应用程序开发方面的优势和FPGA在信号分析处理方面的灵活性,使得本信号源能够灵活地产生各种常用通信信号,兼具升级方便、便于二次开发和使用便捷的优点。本论文的主要内容包括:(1)系统硬件设计:硬件电路包括嵌入式系统硬件电路、FPGA及其外围电路、FPGA与ARM之间接口电路、基带信号生成电路、调制信号生成电路(WBX射频板)以及系统电源六个部分。嵌入式处理器采用三星公司的高性价比ARM9处理器S3C2440A,以触摸屏、鼠标作为输入设备,通过图形用户界面设置信号方式与参数,输出信号在触摸屏上显示。FPGA采用Xilinx公司的XC3S1600E,负责信号处理、控制数模转换器DAC AD9799A和WBX射频板生成用户需要的基带信号和调制信号。此外,为提高基带信号的驱动能力,系统采用高速运放AD8021对基带信号信号进行放大。(2)系统软件设计:系统软件设计分为嵌入式Linux系统软件设计和FPGA系统软件设计。ARM系统运行嵌入式Linux操作系统,软件设计包括嵌入式Linux系统(包括U-Boot、Linux内核和根文件系统)移植、双口RAM、触摸显示屏等外部设备的驱动程序设计、Qt图形用户界面应用程序设计。FPGA系统用于基带信号处理,接收从ARM端发送来的信号波形设置参数,对其进行处理后生成用户需要的波形数据,最后控制外设生成对应的基带信号和调制信号。(3)系统硬件制作和软件调试:系统采用四层PCB电路板设计,经过元器件焊接、电路调试后完成系统硬件制作。然后在系统硬件的基础上进行软件调试,实现系统的功能。(4)测试结果:测试结果表明本文设计的通信信号源能生成用户设置调制方式的基带信号和调制信号,达到了设计的要求。