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基于FPGA的时频电磁发射系统研究的中期报告
本文研究了基于FPGA的时频电磁发射系统在无线通信领域的应用，主要介绍了该系统的设计原理、实现过程以及测试结果。
一、设计原理
本系统的设计目的是实现一个可编程的、高速、灵活的电磁发射信号生成器，主要应用于无线通信中对传输信号进行调制、编码等操作。该系统的核心部件是FPGA芯片，它可以快速响应信号处理指令，并且可以通过加载不同的程序实现不同的信号调制和编码操作。
具体来说，本系统可以实现以下功能：
1.码元生成：通过调整FPGA芯片中的查找表，实现不同码元的生成。
2.调制方式：支持2PSK、4PSK、8PSK等多种常见调制方式。
3.编码方式：支持卷积码、汉明码等编码方式。
4.频谱形状：支持多种频率扩展技术，比如OFDM等。
5.发射功率：可以通过调整FPGA芯片中的DAC输出来控制发射功率，从而实现距离、速率等参数的调整。
二、实现过程
本系统的实现过程主要涉及到硬件设计和软件编程两个方面。
1.硬件设计
本系统的硬件设计基于FPGA芯片，主要由以下几个部件组成：
1.1数字信号处理部件：用于处理数字信号，包括码元生成、调制、编码等操作。
1.2数字模拟转换部件：将数字信号转换为模拟信号输出。
1.3射频输出部件：用于将模拟信号转化为射频信号输出。
1.4射频功率控制部件：用于调整发射功率，实现距离、速率等参数的调整。
2.软件编程
本系统的软件编程主要涉及到两个方面，一是FPGA内部程序编写，另一个是与外界通信的控制程序编写。
2.1FPGA内部程序编写
FPGA内部程序编写主要是基于硬件设计进行，完成数字信号处理、数字模拟转换、射频输出和射频功率控制等功能。编写过程中需要考虑到实际应用中可能出现的不同信号类型、不同调制方式、不同码元等问题，保证系统的灵活性和可配置性。
2.2与外界通信的控制程序编写
与外界通信的控制程序编写主要是为了实现对FPGA内部程序的配置和控制。该程序可以借助通信接口（比如USB等）实现与上位机的通信，根据上位机发送的信息对FPGA内部程序进行加载、启动和控制。该控制程序需要在系统启动时自动运行，并且可以结合图形界面（GUI）实现更加人性化的操作。
三、测试结果
本系统在实际测试中表现出了良好的性能，具体表现为：
1.灵活配置：可以根据不同的信号要求和调制方式，实现不同的信号生成操作，具有很高的灵活性。
2.高速处理：基于FPGA芯片的设计，可以以很高的速度响应处理指令，实现快速信号处理。
3.稳定输出：射频输出部件输出的信号稳定性高，具有较好的抗干扰性和可靠性。
总之，基于FPGA的时频电磁发射系统是一种可编程化、高速、灵活的电磁发射信号生成器，在无线通信领域具有广泛的应用前景。