Vivado 信号混频设计
Vivado 信号混频设计
1、信号混频原理
以单点频正弦波信号为例，对特定频率的正弦波信号进行频谱搬移，就需要使用混频操作将频谱搬移到高频或者低频，即频谱的上下搬移。在信号处理中，频谱的搬移就是将输入信号与本振信号相乘，得到一个复合的信号，图1表示信号处理中的混频过程，Sin为输入信号，频率为f1，Slo为本振信号，频率为f2，Sout信号为输入信号和本振信号混频后的信号，Sout信号包含了f1+f2和f1-f2两个频率分量。
可以通过积化合差展开公式进一步理解得到的复合信号。
式中α和β指输入与本振的频率，相乘得到两个频率的信号，一个是α+β，另一个是α-β。
2、设计要求
调用Vivado开发工具中的dds IP核，产生4MHz和5MHz的正弦波信号,信号采样率（时钟）为50MHz，系统时钟为50MHz。
搜索DDS Compiler IP核，双击打开DDS Compiler IP核的配置界面。
在configuration这栏，按设计要求选择好时钟频率和通道数后，需要注意以上3个地方的设置，parameter selection项选择system parameters，不用hardware parameters。动态范围根据数据位宽来计算，本次设计DDS数据输出位宽为8bit，20*log(2^8)=20*log256~=48dB。频率分辨率计算方法为Fs/2^N，N为相位累加器的位宽，在此处先设定一个满足要求的频率分辨率值，之后相位累加器的位宽大小会随着该值变化到一个合适的值。
Implementation一栏按上图选择，其余默认即可。
至此，一个4MHz正弦波信号的DDS IP核生成好了，再按照以上步骤产生5MHz的DDS IP。
生成1个乘法器Multiplier IP核，输入为2个DDS输出信号。Multiplier参数配置过程如下。
信号混频设计的Vivado Block Design框图为
使用modelsim对设计结果进行仿真，仿真结果如下
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