【硬件测试】基于FPGA的4ASK调制解调通信系统开发与硬件片内测试,包含信道模块,误码统计模块,可设置SNR

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1.算法仿真效果

本文是之前写的文章:

 

《基于FPGA的4ASK调制解调系统,包含testbench,高斯信道模块,误码率统计模块,可以设置不同SNR》

 

的硬件测试版本。

 

在系统在仿真版本基础上增加了ila在线数据采集模块,vio在线SNR设置模块,数据源模块。硬件ila测试结果如下:(完整代码运行后无水印):

 

VIO设置SNR=15db

37c6c852a4772d8d1c38d499d9f63099_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.jpg

 

VIO设置SNR=25db

4f38002f1c0c3071b9acedfba0afe9e1_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.jpg

 

硬件测试操作步骤可参考程序配套的操作视频。

 

2.算法涉及理论知识概要

       在现代通信系统中,数字调制技术被广泛应用于无线通信、卫星通信以及有线通信等领域。其中,振幅键控(Amplitude Shift Keying, ASK)是一种简单的数字调制方式,通过改变载波信号的幅度来表示不同的数据位。四进制振幅键控(4-ASK)是ASK的一种扩展形式,它使用四个不同的幅度等级来传输两个比特的信息。

 

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        基于FPGA的4ASK调制解调系统结合了数字信号处理的灵活性与硬件实现的高效性,适用于多种通信场景。通过对调制解调原理的深入理解及FPGA平台的有效利用,可以构建出高性能且具有较强适应性的通信系统。

 

3.Verilog核心程序

``timescale 1ns / 1ps

//

// Company:

// Engineer:

//

// Create Date: 2024/12/09 20:40:14

// Design Name:

// Module Name: tops_hdw

// Project Name:

// Target Devices:

// Tool Versions:

// Description:

//

// Dependencies:

//

// Revision:

// Revision 0.01 - File Created

// Additional Comments:

//

//

 

 

module tops_hdw(

 

input i_clk,

input i_rst,

output reg [3:0] led

);

    

 

wire[1:0] o_msg;

 

//产生模拟测试数据

signal signal_u(

.i_clk (i_clk),

.i_rst (~i_rst),

.o_bits(o_msg)

);

//设置SNR

wire signed[7:0]o_SNR;

vio_0 your_instance_name (

  .clk(i_clk),                // input wire clk

  .probe_out0(o_SNR)  // output wire [7 : 0] probe_out0

);

 

 

 

 

wire signed[15:0]o_4ask;

wire signed[15:0]o_4ask_Rn;

wire signed[31:0]o_de_4askf;

wire [1:0]o_bits;

wire signed[31:0]o_error_num;

wire signed[31:0]o_total_num;

 

 

 

ASK4 uut(

.i_clk(i_clk),

.i_rst(~i_rst),

.i_bits(o_msg),

.i_SNR(o_SNR),

.o_4ask(o_4ask),

.o_4ask_Rn(o_4ask_Rn),

.o_de_4ask(),

.o_de_4askf(o_de_4askf),

.o_bits(o_bits),

.o_error_num(o_error_num),

.o_total_num(o_total_num)

);

 

 

    

//ila篇内测试分析模块

ila_0 ila_u (

.clk(i_clk), // input wire clk

.probe0({

        o_SNR,o_msg,o_4ask,o_4ask_Rn,o_de_4askf[27:12],//8

        o_bits,

        o_error_num,o_total_num//64

         })

);

endmodule`

ebe90284380c836b3c87e8b07517ce60_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.jpg