Vivado 信號混頻設計

原創

2020-04-21 16:42

Vivado 信號混頻設計

1、信號混頻原理

以單點頻正弦波信號爲例，對特定頻率的正弦波信號進行頻譜搬移，就需要使用混頻操作將頻譜搬移到高頻或者低頻，即頻譜的上下搬移。在信號處理中，頻譜的搬移就是將輸入信號與本振信號相乘，得到一個複合的信號，圖1表示信號處理中的混頻過程，Sin爲輸入信號，頻率爲f1，Slo爲本振信號，頻率爲f2，Sout信號爲輸入信號和本振信號混頻後的信號，Sout信號包含了f1+f2和f1-f2兩個頻率分量。

圖1 混頻過程

可以通過積化合差展開公式進一步理解得到的複合信號。

式中α和β指輸入與本振的頻率，相乘得到兩個頻率的信號，一個是α+β，另一個是α-β。

2、設計要求

調用Vivado開發工具中的dds IP核，產生4MHz和5MHz的正弦波信號,信號採樣率（時鐘）爲50MHz，系統時鐘爲50MHz。

搜索DDS Compiler IP核，雙擊打開DDS Compiler IP核的配置界面。

在configuration這欄，按設計要求選擇好時鐘頻率和通道數後，需要注意以上3個地方的設置，parameter selection項選擇system parameters，不用hardware parameters。動態範圍根據數據位寬來計算，本次設計DDS數據輸出位寬爲8bit，20*log(2^8)=20*log256~=48dB。頻率分辨率計算方法爲Fs/2^N，N爲相位累加器的位寬，在此處先設定一個滿足要求的頻率分辨率值，之後相位累加器的位寬大小會隨着該值變化到一個合適的值。