[发明专利]一种基于FPGA实现FM调频和解调数字逻辑电路的方法

摘要

本发明涉及一种基于FPGA实现FM调频和解调数字逻辑电路的方法。调频部分：将音频信号在FPGA上与调制指数做乘法运算，运算后与载波频率控制字相加，将每次得到的频率字与累加器的输出结果做加法运算，即为对应于载波角频率的相位，通过查表生成数字波形，经转换即为调制后的FM模拟信号。解调部分：将调频信号在FPGA上与余弦和正弦载波角频率做乘法运算，运算后通过滤波器得到余弦和正弦频率信号，两路信号通过Cordic算法算出相位角，通过差分器做减法运算，即为解调后的数字信号，经转换即为模拟的音频信号输出到扬声器。本方法使调制指数在一个较大的范围内实现FM调制，其载波频率稳定且可靠，从而避免了如传统模拟器件带来的一些噪声干扰和一些不稳定因素。

主权项

一种基于FPGA实现FM调频和解调数字逻辑电路的方法，其特征在于：实现FM调频数字逻辑电路的方法是：将输入的模拟音频信号通过A/D采样后的数字信号在FPGA上与调频指数Kf做乘法运算，运算后的信号数据与输入的载波频率控制字CCW通过加法器相加，将每次得到的受模拟信号幅度控制的当前时钟频率参数下的音频信号频率控制字与累加器的输出结果做加法运算，运算结果即为对应于载波角频率的相位，该相位通过COS_ROM查表的方式生成相应的FM调制的数字波形，该数字波形信号再经过DAC转换后即得到调制完成的FM模拟信号；实现FM解调数字逻辑电路的方法是：将接收到的模拟调频信号通过A/D转换后的数字信号在FPGA上分成两路分别与余弦载波角频率和正弦载波角频率做乘法运算，运算后的两路信号分别通过低通滤波器滤除高频信号，即得到两路余弦频率信号和正弦频率信号，两路频率信号通过Cordic算法算出相位角，然后通过差分器将前一次的相位值和本次相位值做减法运算，即得到解调后的数字信号，最后将数字信号通过DAC转换成模拟的音频信号输出到扬声器。