声频定向扬声器又被称作参量扬声器,利用超声波在空气中的非线性交互作用实现声音的定向传播。两列超声波在空气中传播,自解调出和频与差频信号,高频的声音信号在空气中很快衰减,差频信号能被人耳听到。声频定向技术的重点之一是信号处理方法的实现,而信号处理方法实现需要硬件平台支持。目前硬件平台主要有DSP和FPGA平台。FPGA是一种现场可编程逻辑芯片,能通过在芯片上直接编程去实现各种电路功能,而不用设计专用电路,能加快电路设计的周期,降低成本,而且其并行处理的特点,在高速数据处理领域能发挥重要作用。本文目标是应用现场可编程逻辑芯片FPGA(Field Programmable Gate Array)和外围电路组成音频信号处理电路,实现声频定向的数字信号处理。声频定向的信号处理方法都是基于参量阵理论开发的,本文阐述了参量阵的理论来源,讨论了超声波在空气传播中的定向性和非线性作用。然后分析了声频定向技术的数字信号处理算法,目前声频定向的信号处理的算法主要有双边带(DSB)、单边带(SSB)、平方根法和双积分后开方法,文中分析了这几种方法的实现过程,并且在MATLAB中进行仿真,应用Verilog语言在ISE开发环境中实现了双边带、单边带调制。最后设计FPGA的硬件数字信号处理平台,在FPGA硬件平台上实现了DSB调制、SSB调制,对这两种调制后的声压级和谐波失真进行了比较。通过对这两种信号处理方式实现结果进行比较,发现单边带在声压级和谐波失真上比双边带调制有优势,在相同条件下,单边带调制后的声压级高,而且谐波失真更小,说明在声频定向系统上应用单边带信号处理方法能带来更好的效果。