软件数字收音机系统，包括原理图、电路图及源代码

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        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。