基于AD9957和XC4VSX55在线动态可配QPSK调制器设计与实现

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摘 要：文中采用在线动态配置的方法，实现了QPSK调制器的通用、灵活设置，解决了在实际应用中适应性较差的难题，实现了设计目标。

关键词：调制；QPSK；AD9957；XC4VSX55

中图分类号：TN961 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）11-0-01

0 引 言

在实际应用中，为了达到某些试验目的，经常需要对QPSK调制器进行在线动态配置，而目前大部分调制器都是固定写死的，若需要改变参数设置则必须重新烧写程序，这样给试验带来了不便。本文提出了一种基于XC4VSX55、ad9957的在线动态可适时配置参数的QPSK调制器的设计方法，解决了试验难题。

1 芯片简介

1.1 AD9957简介

AD9957可以在成本、尺寸、功耗和动态性能等均非常关键的通信系统中作为通用I/Q调制器和捷变上变频器。AD9957将一个高速直接数字频率合成器（DDS）与一个具有高性能、高速率的14位数模转换器（DAC）、时钟乘法器电路、数字滤波器和其它DSP功能集成在一个芯片上。该器件可以在有线或无线通信系统中为数据传输提供基带上变频。AD9957是正交数字上变频器（QDUC）系列中的第三款产品，该系列还包括AD9857和AD9856。该器件可以在工作速度、功耗和频谱性能方面提供更好的性能。同其前款产品不同，该器件针对I/Q基带数据支持16位串行输入模式。此外，该器件可通过编程设置为单频正弦波信号源或插值DAC。AD9957支持三种基本工作模式，分别为正交调制（QDUC）模式（默认）、DAC插值模式与单频调制模式。工作模式通过控制功能寄存器中的工作模式位来进行选择。

1.2 xc4vsx55简介

XC4VSX55是Xilinx公司V4系列大门数FPGA，支持多种单端和差分I/O标准。例如LVTTL、LVCMOS及连接至板上其他器件。与单端I/O标准相比，差分信号可提供更好的噪音容限，产生更低的电磁干扰（EMI），且降低功耗。支持的差分标准有LVDS、LVPECL等。

2 实现原理

2.1 顶层实现原理

顶层实现原理框图如图1所示。可通过PC机进行在线配置，通过MAX3232进行电平转换后发送给XC4VSX55，在XC4VSX55内实现UART接口进行在线配置数据的收集并分析，在串并转换后发送至AD9957进行QPSK调制。XQF32P用来给XC4VSX55加载程序。

系统工作时可通过PC机进行在线动态配置调试数据、调制速率及设置AD9957内部工作时钟等。

2.2 XC4VSX55实现原理

XC4VSX55为了实现与PC机通信，采用VHDL语言编写UART（异步串口）程序，接收到数据后就缓存，然后对接收的数据进行指令解析，经串并转换后输出给AD9957进行QPSK调制。XC4VSX55内实现框图如图2所示。

3 结 语

本文通过MAX3232、XC4VSX55、AD9957等芯片设置了在线动态可配的qpsk调制器，提高了使用的灵活性、通用性，满足了用户对调制数据、调制数据速率等多样化要求，符合设计要求。

参考文献

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[5] AD9957数据手册[Z].