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5.2 FPGA部分
软件开发平台：
◆ 操作系统Windows Xp sp2
◆ 开发环境 XILINX System Generator 6.3 ◆ XILINX ISE 6.3 ◆ MATLAB 6.5
◆ 综合工具Synplify Pro 7.6 ◆ 仿真环境ModleSim 6.5Se ◆ 调试工具ChipScope 6.3
本系统FPGA软件设计采用Xilinx 提供的DSP设计工具System Generator。 首先利用System Generator对需要的操作进行数字的描述，然后得出算法的硬件实现。System Generator设计的流程包括以下几个步骤： （1） 用数学语言来描述算法；
（2） 在设计环境中实现算法，开始时用双精度； （3） 把双精度算法转换成固定点算法； （4） 把设计翻译成有效的硬件。
用SystemGenerator进行仿真
（1）必须包含的模块：Gateway In、Gateway Out、SystemGenerator、以及Xilinx定点运算单元。
（2）对于系统设计中有精确时钟限制的外部接口模块，使用System Generator设计不是最佳方法，此时可以利用HDL等方法实现，然后通过System Generator工具提供的Black Box导入Sysgen工程中即可。
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SystemGenerator Blockset （1）主要包括：Xilinx Blockset、XilinxPreference Blockset 和 Xilinx XtremDSP Kit三个库函数块。
（2）XilinxBlockset包含了所有在Simulink中构建数字信号处理系统和其他FPGA数字系统的模块。
（3）XilinxPreferenceBlockset 是更高层次的模块，都是由Xilinx Blockset中的模块组成的，降低了开发难度，并且具有较高的可靠性。
Simulink提供了一个可以创建和仿真动态系统的可视化的环境，System Generator以一个被称为Xilinx blockset 块包含在MATLAB/Simulink库里，并且System Generator作为一个软件把Simulink模型翻译成一个硬件可执行的模型。System Generator把在Simulink中定义的系统参数对应成硬件实现时的实体、构造体、输入输出口、信号和属性。此外，System Generator自动地为FPGA的综合，HDL仿真和实现工具生成命令档。System Generator设计流程如图所示：
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图5.2System Generator设计流程
扫频源需要输出的频率经过单片机计算得到相对应得DDS相位累加值，通过Gateway In1送入DDS模块。锁存信号经过Gateway In2输入FPGA，其上升沿将Gateway In1输入的相位累加值锁存到DDS中的相位累加值寄存器中。此时DDS模块将会输出对应频率 的扫频信号。
经过前级数据调理的输入信号与扫频信号在混频器Mult中相乘后，频谱被搬移到零频和2 频率处。将该信号经过FIR低通滤波器滤除2 频率处的频率分量。
检波模块Convert用于将零频附近的信号的最大峰值提取出来，经过GateWay Out发送回单片机。
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5.3 测试说明
5.3.1单频信号的频谱测试
输入信号为单频信号，有效值20mV mV，在10KHz至30MHz范围内测试信号中心频率，并观察示波器显示谱线位置。
信号源输出频率 10KHz 实测频率 10KHz 500KHz 500K 1MHz 1000K 5MHz 5005K 10MHz 30MHz 10000K 30005K 表5.1单频信号的频谱测试表
5.3.2调幅信号的频谱测试
输入信号为调幅信号，有效值20mV mV，调制度30％，调制信号频率为20kHz；在10KHz至30MHz范围内测试信号中心频率，并观察示波器显示频谱图。
信号源输出频率 10KHz 500KHz 实测频率 1MHz 5MHz 10MHz 30MHz 10KHz 510KHz 1010KHz 5010KHz 9995KHz 29995KHz 表5.2调幅信号的频谱测试表
5.3.3调频信号的频谱测试
输入信号为调频信号，有效值20mV mV，调频波频偏为20KHz，调制信号频率为1KHz，在10KHz至30MHz范围内测试信号中心频率，并观察示波器显示频谱图。
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信号源输出频率 实测频率 10KHz 500KHz 5K 495K 1MHz 5MHz 10MHz 30MHz 995 KHz 5010 KHz 9990 KHz 30010KHz 表5.3调频信号的频谱测试表
5.3.4信号识别准确度测试
输入信号依次为等幅信号，调幅信号，调频信号，有效值20mV mV，调幅波调制度30％，调频波频偏为20KHz，调制信号频率为1KHz，在10KHz至30MHz范围内测试信号识别准确性。
信号识别准确度测试表
信号源输出频率 准确度 10KHz 正确 500KHz 正确 1MHz 5MHz 正确 正确 10MHz 正确 30MHz 正确 表5.4信号识别准确度测试表
5.3.5测试结果分析
本系统在10KHz到30MHz的频率范围内，可准确测定待测信号中心频率和识别信号调制类型，示波器图像显示清晰，谱线位置准确，达到预期设计要求。