基于CORDIC算法的AM解调技术研究.pdf

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1、36传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第3l卷第2期基于CORDIC算法的AM解调技术研究王伟，张斌，吴松(空军工程大学电讯工程学院，陕西西安710077)摘要：提出了一种基于CORDIC算法的数字正交AM解调设计技术，讨论了AM解调的原理，重点分析了利用CORDIC算法综合实现数控振荡器与混频器、计算开平方的过程，介绍了关键模块的设计方案，仿真结果表明：该方法高精度地完成了AM解调，具有较高的工程应用价值。关键词：AM解调；CORDIC算法；开平方中图分类号：TN914文献标识码：

2、A文章编号：1000-9787(2012)02-0036-03StudyofAMdemodulationtechnologybasedonCORDICalgorithmWANGWei，ZHANGBin，WUSong(SchoolofTelecommunicationEngineering，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710077，China)Abstract：AtechniqueofdialquadratureAMdemodulationdesignbasedonCORDICalgorithmisprese

3、nted．TheprincipleofAMdemodulationisdiscussed，andtheprocessofcombiningNCOandfrequencymixertogetherandcalculatingsquarerootusingCORDICalgorithmareanalyzeddetailedly．Thedesignschemesofkeymodulesareintroduced．ThesimulationresuhsindicatethatthismethodcompletesAMdemodulationwithhigh

4、precisionandhasgreatapplicationvalueinproject．Keywords：AMdemodulation；CORDICalgorithm；squareroot0引言幅度调制(AM)方式是最常见的一类信号调制方式，即将有用信息调制在载波的振幅之上的调制方式。其解调方法有2种：相干解调与非相干解调(包络解调)，其中，相干解调需要提取与接收AM信号载波同步的本地载波J，在实际应用中，信号可能由于载波振荡器不稳定和多普勒图1数字正交AM解调原理框图效应而发生频率偏移，如采用相干解调则需要使用平方环Fig1Principle

5、blockdiagramofdigitalquadratureAMdemodulation或Costas环法提取载波，实现起来结构相对复杂，会消耗过样后的载波频率，为采样后信号的随机相位。多的资源。本文提出了一种利用CORDIC算法在FPGA上(n)分别与数控振荡器(NCO)产生的两路正余弦信实现数字正交AM解调的方法，通过对该方法的理论分析、号COS(O)n)和sin(ton)相乘，经过低通滤波器，滤除高硬件实现和仿真结果分析表明：该方法免去了复杂的载波频分量后，得到同相分量(n)和Q(n)同步过程，减少了计算量，具有良好的抗干扰性能，可有效用于

6、实现数字中频AM解调。，2(n)=÷(1+·m(n))cos(AamT~+△)，(2)1数字正交AM解调原理数字正交AM解调原理如图1所示，中频信号经A／DQ2(n)=÷(1+K·m(n))sin(AtonT~+△)．(3)采样后为其中，△~--'O)一60L，A0=，平方后得()=(1+K．m())·cos(∞n+)．(1)(n)=1(1+K’m(n)2COS2(Aton+△)，(4)其中，m(n)为调制信号为信号的采样频率为采收稿日期：2011-07-29第2期王伟，等：基于CORDIC算法的AM解调技术研究37(n)=1(1+·()2sin(

7、△+△)给定初值，=K，Y。=0，。=，则式(9)可化为．(5)。。s，n相加后开方7=sin．(1o)Y(n)=÷(1+·m(n))．(6)tz=O给定相位值，利用CORDIC算法就可以实时产生相对Y(n)即为AM信号的包络。从上述推导可以看出：这种方法具有较强的抗载频失配能力，即允许本地载波与信应的]E／余弦值，在本设计中，NCO产生的正／余弦样本要与号载波之间有一定的频差和相差。接收信号(n)相乘，通过观察式(9)，本文给定初值。=2坐标旋转数字式计算机算法()，=0，Z0=，则式(9)可化为坐标旋转数字式计算机(coordinaterota

8、tiondigitalcon—=c。sputer，CORDC)，可以通过简单的加法移位操作迭代计算sin0，cos0，开平