基于FPGA的信號頻譜分析系統
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3 仿真結果
該系統選擇Altera公司Cyclone II系列的EP2C70F89618芯片來實現，FFT模塊是設計的核心部分。系統時鐘100 MHz，實驗輸入模擬信號為余弦信號，初始化參數設置FFT的點數為1 024點，旋轉因子精度為16 b，復數乘法器結構為“4 Mults／2 Adders”。經綜合時序分析得知：其工作時鐘頻率68．82 MHz。編譯成功后的RTL級電路描述如圖9所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/190196.htm
在系統復位信號變為低電平后，數據源將sink_ready信號置為高電平，表明有能力接收輸入信號。數據源加載第一個數據樣點到FFT函數中，同時將sink_sop信號置高電平，表明輸入模塊的開始。在下一個時鐘周期，sink_sop信號被復位，并以自然的順序加載后面的N-1個數據輸入樣點。當FFT完成了輸入模塊的變換并且將source_ready信號置為高電平，并且以自然順序輸出復數變換域數據模塊。FFT模塊的功能仿真波形如圖10所示。
該模塊讀取一組數據點的實部和虛部，并將其進行運算處理得出結果并輸出相應波形。從仿真波形可知這種設計結構完全符合實現FFT電路的要求。
4 結束語
使用FPGA實現了從模擬信號采樣，到對采樣信號進行頻譜分析，最后控制VGA顯示器將這些頻譜數據以圖形的方式顯示出來。經實驗證明，設計完全符合實際要求，可實現信號的頻譜分析與顯示功能。
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