[發明專利]一種基于FPGA的低壓電源載波通信調制解調電路

有效

• 申請號: 201710077598.8
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106878216B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 金肖依;魯爭艷;張勇;李貴嬌;楊侃
• 申請（專利權）人: 安徽北方微電子研究院集團有限公司
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 耿英;董建林

本發明公開了一種基于FPGA的低壓電源載波通信調制解調電路，電源轉換電路單元用于提供3.3V、2.5V和1.2V三路電源電壓，使電路在+3.3V電壓下產生載波信號完成載波通信；FPGA芯片向載波通信調制解調單元輸出控制信號；載波發生電路單元在控制信號控制下輸出單頻正弦波載波信號，經外部輸入的調制信號改變載波信號的幅度而形成調幅信號；信號解調電路單元將調幅信號轉換為可用于ADC的模擬解調信號；ADC將信號解調電路單元輸出的模擬解調信號轉換為數字信號，并輸入至FPGA芯片進行解調。本發明采用單電源輸入，可在低壓下完成載波通信。載波通信調制解調電路結構簡單，輸出穩定且可控。

技術領域

本發明涉及一種基于FPGA的低壓電源載波通信調制解調電路，屬于電路技術領域。

背景技術

載波通信調制解調電路是信號處理電路的一種重要電子單元。該電路由電源轉換電路、FPGA、ADC、變壓器、晶振、MOS管、電感和阻容等元器件組成，實現載波通信調制解調。和傳統的三極管、運算放大器和變壓器等構成的調制解調電路相比，該電路載波通信和解調單元結構簡單，載波信號的控制和解調信號的處理皆通過FPGA實現。

發明內容

本發明的目的：本發明采用了一種新結構的載波通信調制解調電路實現調制解調，結構簡單，通過FPGA實現載波信號的控制和解調信號的處理，電路在+3.3V低壓下提供載波信號從而實現載波通信。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于FPGA的低壓電源載波通信調制解調電路，其特征是，包括電源轉換電路單元、FPGA芯片、載波通信調制解調單元和ADC；載波通信調制解調單元包括載波發生電路單元和信號解調電路單元；

電源轉換電路單元用于提供3.3V、2.5V和1.2V三路電源電壓，使電路在+3.3V電壓下產生載波信號完成載波通信；

FPGA芯片向載波通信調制解調單元輸出控制信號；

載波發生電路單元在控制信號控制下輸出單頻正弦波載波信號，經外部輸入的調制信號改變載波信號的幅度而形成調幅信號；

信號解調電路單元將調幅信號轉換為可用于ADC的模擬解調信號；

ADC將信號解調電路單元輸出的模擬解調信號轉換為數字信號，并輸入至FPGA芯片進行解調。

電源轉換電路單元中包括一穩壓器LT3080和兩個MAX1951；5V輸入電源由穩壓器LT3080轉為2.5V輸出電壓，由兩個MAX1951分別轉為3.3V和1.2V輸出電壓。

載波發生電路單元中包括雙反相器；

FPGA芯片發出的控制信號EN通過雙反相器控制載波信號的輸出；當控制信號EN為高電平時，載波信號Z+、Z-端無輸出信號，當控制信號EN為低電平時，載波信號Z+、Z-端輸出單頻正弦波載波信號。

信號解調電路單元中包括RF變壓器，由RF變壓器將調幅信號轉換為模擬解調信號。

FPGA芯片采用EP3C25F256I7。

FPGA芯片所需的電源電壓3.3V、2.5V和1.2V均由電源轉換電路單元提供。

由FPGA輸出ADC所需的時鐘信號AD_CLK。

本發明所達到的有益效果：

（1）單電源輸入，低壓下完成載波通信。

本發明只需提供+5V單電源電壓輸入，通過電源轉換電路單元實現3.3V、2.5V和1.2V三電源輸出，且輸出電壓穩定，滿足電路所有器件的供電需求，+5V單電源電壓輸入路徑也是載波通訊的載體，為電路在+3.3V低壓下完成載波通信提供了保障。