软件数字收音机系统,包括原理图、电路图及源代码
摘要: 本系统采用430单片机,FPGA。通过天线收到不同频率的电磁波,通过单片机控制本振频率的产生,从而选定不同频率的电台,经过混频得到的信号由FPGA解调,最后通过功放由喇叭放出声音。本系统在设计中注意低功耗处理和力求高性价比等细节。本设计主要特点:
1. MB1504控制产生本振,具有高效,稳定,简单特点。
2.FPGA稳定性好,处理速度快。
3. 数字式收音机接收数据更精确,收到的电台更多更精确。
小结:
经过几番仔细的论证和比较,我们决定了本系统主要模块方案如下:
音频处理方案:LM386。
主控制器:MSP430单片机。
本振电路方案:MB1504+分立元件的VCO。
变频模块:NE602。
数据处理模块:FPGA最小系统板。
2.电路设计
2.1系统组成原理
本系统由本振模块,变频模块,主控单片机,FPGA解调模块,音频模块,AD模块,DA模块等组成。
图2.1系统组成原理图
2.2本振电路
通过单片机控制MB1504锁相环和压控振荡器产生所需要的频率。
图2.2本振电路原理图
2.3变频模块
本振产生的频率与天线接收进来的频率经过NE602混频放大。
图2.3变频模块原理图
2.4AD,DA模块
变频之后的模拟信号经过AD采入FPGA解调,解调之后再用DA转换为模拟信号
图2.4.1 DA模块
图2.4.2 AD模块
2.5声音模块
模拟信号经过功放放大后送入喇叭,还原成声音信号。
图2.5功放电路
3.软件设计
3.1FPGA解调
、为正交信号,cM Signal为ADC采样到的数字cM中频数据,经过两路正交相乘后进行CIC抽取,cIo低通滤波器用来滤除正交相乘后产生的和频分量,包含语音信息中的零中频信号分量被保留。正交零中频分量再经过求导交叉相乘,求差,即为有用的语音信息。
图3.1 FPGA中频解调
3.2单片机控制
图3.2单片机发送流程图
4.系统测试
1.整体测试。
测试功能收到7个电台,基本实现所要求功能。
2.误差分析
有些电台接受不了,或者声音不清晰经分析原因有两个:
1)AD由于是欠采样对对信息完整度有影响。
2)天线接受信号携带的干扰信号并没有完全滤除造成干扰。
5.设计总结
本作品FPGA和430为核心部件,通过控制本振频率,从而选定不同的电台信号,经过混频产生10.7M频率信号,再经过FPGA解调,功放放大还原成声音。在设计中,我们尽量采用低功耗器件,力求硬件电路的经济性和精简性,充分发挥软件控制灵活方便的特点,来满足设计要求。
页:
[1]