摘 要：频移键控(FSK)是用不同频率的载波来传递数字信号，并用数字基带信号控制载波信号的频率。提出一种基于流水线CORDIC 算法的2FSK 调制器的FPGA实现方案，可有效地节省FPGA 的硬件资源，提高运算速度。最后,给出该方案的硬件测试结果，验证了设计的正确性。

关键词：移频键控； 调制器； CORDIC算法； FPGA

中图分类号：TN911-34

文献标识码：A

文章编号：1004-373X(2011)09-0077-03

Design of 2FSK Modulator Based on CORDIC Algorithm and FPGA

LEI Neng-fang

(Department of Physics and Electronic Engineering, Weinan Teachers University, Weinan 714000, China)

Abstract： The frequency-shift keying (FSK) transmits the digital signal with different frequency carrier, and controls the frequency of carrier with the digital basedand signal. The implementation scheme of 2FSK modulator based on pipeline CORDIC algorithm and FPGA is porposed. It can save the hardware resources and improve the operating speed efficiently. The design was verified by the practical testing result.

Keywords： FSK; modulator; CORDIC algorithm; FPGA

0 引 言

频移键控(FSK)是用不同频率的载波来传送数字信号，并用数字基带信号控制载波信号的频率。具有抗噪声性能好、传输距离远、误码率低等优点。在中低速数据传输中，特别是在衰落信道中传输数据时，有着广泛的应用。传统上以硬件实现载波的方法都是采用直接频率合成器(DDS)实现。但是DDS传统的实现方式是基于查找表思想，即通过查找预先存储的正余弦表来产生需要的正余弦值。当频率、精度要求越高，需要存储的值也就越多，考虑FPGA的RAM资源有限，传统的DDS实现方式就有了应用瓶颈［1］。因此导致开发成本过高，甚至无法实现，不适合现代通信系统的发展。

本文提出了应用CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法实时计算正弦值的方案，并基于CORDIC算法在FPGA芯片上设计了2FSK调制器。这不仅能够节省大量的FPGA逻辑资源，而且能很好地兼顾速度、精度、简单、高效等方面。

1 CORDIC算法原理及结构

1.1 CORDIC算法原理

CORDIC算法［2］是由J.Volder于1959年提出的。该算法适用于解决一些三角学的问题，如平面坐标的旋转和直角坐标到极坐标的转换等。CORDIC算法的基本思想是通过一系列固定的、与运算基数有关的角度的不断偏摆以逼近所需的旋转角度。……