基于FPGA的2FSK调制-串口收发-带tb仿真文件-实际上板验证成功

news2024/11/26 23:56:58

基于FPGA的2FSK调制

前言
一、2FSK储备知识
二、代码分析
- 1.模块分析
- 2.波形分析
总结

前言

设计实现连续相位 2FSK 调制器，2FSK 的两个频率为:fI=15KHz，f2=3KHz，波特率为 1500 bps,比特0映射为f 载波，比特1映射为载波。
1）接收到被发送的数据帧后，按下面格式生成突发帧:帧头(1111111101111110，16比特)+数据帧长度字节(高位在前)+数据帧(来自UART接口的数据字节，每个字节高位在前)+XOR校验字节(长度字节、数据的XOR结果)+结尾8比特(0000000)
2）通过 DAC 模块输出已调信号波形

一、2FSK储备知识

2FSK（双频移键控）调制是数字调制技术的一种，常用于无线通信、数据传输等领域。2FSK属于频移键控（FSK）调制方式的一种特例，其中“2”表示使用两个不同的频率来表示二进制数据0和1。

输入数据比特流：发送端输入二进制数据流（0和1）。
选择频率：比特0对应f0，比特1对应f1
频率调制：在发送端，根据信号的0和1的不同，调节载波信号的频率。每个数据比特对应一个特定的频率周期。
信号传输：调制后的信号通过传输媒介（如无线电波、电缆等）发送到接收端。

二、代码分析

1.模块分析

代码如下（示例）：

//产生载波0
module DDS_Mod1(
    input 	clk,
    input   rst_n,
    output wire    [11:0] 	addr_I,
	output wire signed  [7:0]  sin		//调制信号
);

parameter   Freq =  34'd687026;	//题目要求2KHz/3Khz  设置频率控制字  0.04096 * 2的22次方 =171966  257530
//parameter    Freq =  32'd4278;	//题目要求2KHz/3Khz  设置频率控制字  0.04096 * 2的22次方 =171966  257530
reg     [31:0]  Freq_1;
reg     [33:0]  cnt_I = 0;  //32位=10+22

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
	if(!rst_n)	begin
		cnt_I <= 0;
	end
	else	begin
	    cnt_I <= cnt_I + Freq;
	end
end
 
assign  addr_I = cnt_I[33:22];  //右移12位，相当于除以2的12次方
 
ROM	b2v_inst2(   //调用ROM，将右移后的值送入ROM的地址端
	.clka(clk),
	.addra(addr_I),
	.douta(sin));
 
endmodule

//产生载波1
module DDS_Mod(
    input 	clk,
    input   rst_n,
    
    output wire    [11:0] 	addr_I,
	output wire signed  [7:0]  sin		//调制信号
);
//0对应2k 1对应3k
parameter   Freq =  34'd343932;	//题目要求2KHz/3Khz  设置频率控制字  0.04096 * 2的22次方 =171966  257530
//parameter    Freq =  32'd4278;	//题目要求2KHz/3Khz  设置频率控制字  0.04096 * 2的22次方 =171966  257530
reg     [31:0]  Freq_1;
reg     [31:0]  Freq_2;
reg     [33:0]  cnt_I = 0;  //32位=10+22
   
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
	if(!rst_n)	begin
		cnt_I <= 0;
	end
	else	begin
	    cnt_I <= cnt_I + Freq;
	end
end
 
assign  addr_I = cnt_I[33:22];  //右移12位，相当于除以2的12次方
 
ROM	b2v_inst2(   //调用ROM，将右移后的值送入ROM的地址端
	.clka(clk),
	.addra(addr_I),
	.douta(sin));
 
endmodule