基于FPGA的SOPC系統DAB發射端硬件實現

1.引言

DAB發射機是數字音頻廣播(DigitalAudio Broadcast,DAB)重要組成部分.

DAB技術是歐洲尤里卡項目之一，目前已經非常成熟.DAB采用先進的數字技術，正交分頻復用技術(OFDM)，能以極低的數據傳輸率及失真下傳送CD質量之立體聲節目，可解決傳統模擬廣播接收不良及干擾問題.DAB發射系統包括信源編碼.信道編碼.時間交織.頻率交織.OFDM調制和射頻部分.射頻部分包括上變頻和增益放大，用來把基帶信號搬移到發射頻率上并將其放大.

FPGA技術不斷進步，成本和功耗不斷下降的同時性能和容量在大幅上升，FPGA也代替MCU越來越多的嵌入到系統中去.

為了便于系統集成，本文設計FPGA系統嵌入到DAB發射系統中，使得開發變得方便靈活，同時也降低了成本.

2.FPGA的SOPC系統構成

本文設計了用于DAB發射端的SOPC系統，該系統硬件框圖如圖1所示.系統中FPGA采用ALTERA公司的CycloneIII系列芯片EP3C16Q240C8N.FPGA中的NiosII軟核處理器完成數據的控制和指令傳送，還可以在FPGA上實現OFDM調制.配置芯片選用EPCS16,片外擴展存儲器為IS42S16100-7T.框圖中，功能電路是用來實現DAB發射功能的，它包括數字上變頻(其中已經包括A/D和D/A轉換).信號放大.USB傳輸等.

根據DAB發射系統設計可以得出系統中各個單元所需的資源：邏輯單元.寄存器.引腳.內存.乘法器單元.鎖相環分別為8839.4719.104.202752bits.6和1.這款芯片為QPFP封裝，芯片資源見表1.