或者
全数字FM接收机.rar
解调完成后就是与音频接口速率匹配的问题了。我在调试的过程中是一步一步找方案的，并不是首先就订好这样的方案，个人认为实际操作中最难做到的是这一步。因为解调出来得到波形当时有点小激动，认为直接在解调前抽取到语音芯片速率上再解调就行了。事实根本不可行。比如说在94M上的FM信号，频偏75Khz，调制信号最小能到1mV。这样的信号直接抽取到音频39khz的速率上，解出来的调制信号肯定失真了。所以当时走了点小弯路，理解错误。幸好经过仔细分析，深刻理解了FM信号的性质后，才走出这个误区。所以，信号处理要发挥真正的作用，第一步是深刻理解待处理的信号。FM解调出来的速率是625khz，继续抽取16倍就是39khz，这就刚好和语音芯片UDA1341耦合上了。然而这个抽取同样不好用半带。因为FPGA里面不复用资源的话半带总是要花乘法器的。而低速率的CIC抽取特性明显降低。所以，这里的也不能直接用CIC抽取到39Khz上来，我才用的CIC加补偿做8倍抽取，最后高性能的FIR做2倍抽取。指标就看PPT。chipscope抓出来的语音调制信号波形如下图。
这时的速率就是39khz，最后只剩接口了。比赛那几天我是先把I2S接口调完再调算法。幸运的是，最后一天，也就是7月9号早上，连续通宵了3个晚上把算法调完。直接连上之前调好的接口模块，声音就出来了。其实有点运气，因为I2S和L3BUS接口我之前没有调过，比赛比的是时间，尤其是电子设计这样的比赛。有经验的老师都知道，成熟的东西，用过的最保险最可靠，凡是半路出家的东西调出来的机会都比较渺茫。下面是接口协议图，也就是UDA1341格式图。朋友们可以掂量掂量自己在1天的时间里面能不能弄出来。
到这里，我的作品算是介绍完了。7月10号早上把以前学弟弄的D类音频功率放大器加上，把声音功放出来就写文档和PPT，这又是艰难的几个通宵一直到比赛的当天7月14号没有好好睡一觉。好了。我现在要说说这比赛坑爹的地方，虽然是中国电子协会牵头的比赛，也吸引了全国所有的重点高校，但是比赛结果和学生（注意是学生）的水平让我有点失望。结果对我其实是比较满足的，得了个西南赛区一等奖（注：我们赛区有6个特等奖，只有特等奖才有机会参加到东大举行的总决赛，赛区一等奖直接是全国三等奖）。毕竟我的成本才500块钱左右，还包括七七八八的车费什么的。本来计划最高也就是这个奖，不然白忙活了2个星期。我的失望有这么几个地方。
第一：重点高校拿出来的参赛作品，我不说全部吧，至少大多数都不可能是学生在比赛规定的一个月能做出来的。有的甚至是做了3,4年的国家项目或者公司项目。我要透露的是我前面一组的作品，直接说了吧，重庆某高校一个队伍直接拿整个团队（说是10个人）的4G项目下来，三个学生可以说什么都不懂，没有系统概念，还和评委摆起来了。这个现象不是一个两个，而是普遍。自己画了PCB的队伍不到三分之一。所以我认为这就是坑爹，砸钱的比赛。不是我不想搬，其实我也想啊，问题是做雷达的难不成还把整机搬下来演示一遍。那这样比下去就是比哪个学校钱多了。这就牵出来下一个失望了。
第二：比赛太过于开放，嵌入式也来抽热闹，自动化也来，医疗也来。这就造成了平台的不一致。部分是基于FPGA的，部分是基于ARM的，甚至单片机的也有。这如何比，功能可以自定，像我这个作品，直接把射频前端取了功能上就是全的。也是因为太过开放，很多队伍就偷懒直接拿做好的硬件，而且是高速、高端、高价的硬件平台，这就叫低速、低端、低价的平台队伍望尘莫及啊。
第三：过分强调创新导致电子设计比赛成展示台。创新固然重要，但是创新有大有小，过分强调创新的结果就是只看功能和应用，没有考虑到功能和应用看不到的创新点，也就算法的创新没有考察。我感受很深，答辩时专家没有一个问过我算法部分，只问我AD指标，大概的功能和用途。据我所知，网上有人贴除了日本FPGA大赛的获奖作品，同样也是全数字FM接收机，他们还只只做了解调，但他们没用用到IP核，有算法创新一样拿大奖。当然我有我的考虑，我的NCO不用IP核可以采用线性预测的方案，这我很早以前验证过，只需一个2阶矩阵运算，只需要两个乘法器和一个减法器，精度可以任意设定。其他的可以用现有方案。但是幸好我没有再花时间去弄这个东西，因为弄了也比不过他们说的功能不完整。
该说的都说完了，把一些照片贴出来有兴趣的朋友劲量留言说说感想，大家互相交流。这个板子我准备到网上卖给对FPGA有兴趣的初学者，因为我是过来人，我知道开发板真正有用的地方，尤其是对FPGA开发板，千万不能陷入单片机的开发模式。这个板子提供了我平时常用的接口，而且可以开发soc，并留有串口触摸屏接口。触摸功能我在microblaze里面已经实现了。不过有一点不好，就是成本相比有点高，因为有高速AD，毕竟这只是给我个人以后项目调试用的用的板子。同时，板子上还有工业485接口电路（千万别将485接口理解成一个芯片了）和4~20mA电流传输接口，分立元件，有80us光耦、Linear的串行DAC、以及电压电流转换电路。该接口电路是国外某著名公司用了几十年产品上的电路。以后有时间，我再改一改，把其他有用的电路加进来。而且把射频前端做好一起和大家分享经验，共同进步。
作品报告文档：FM全数字接收机成信雷达队_论坛版.doc
附录
D类音频功率放大器
结合矢量信号发生器联调
底板+信号处理多功能板
射频前端带通放大看到的FM频道信号（放大倍数不够）
射频前端实物图（没加屏蔽盒干扰大）
板子指示灯
参赛作品展板
荣誉证书
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发表于 2012-7-30 16:40:11
