基于FPGA單邊帶調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文設(shè)計(jì).doc

本科本科畢業(yè)論畢業(yè)論文 文 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 題題 目 目 基于基于 FPGA 單邊帶調(diào)單邊帶調(diào)制系制系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)生姓名 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師 所在分院 所在分院 專專 業(yè)業(yè) 班班 級(jí)級(jí) 二二 O 一三年五月一三年五月 基于基于 FPGA 單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要摘要 隨著無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展和各種通信設(shè)備不斷地投放市場(chǎng) 通信頻道擁擠的問(wèn) 題日漸突出 因此占用較窄頻帶或能在同一頻段內(nèi)容納更多用戶的通信技術(shù)普遍地 收到人們的重視 例如 單邊帶通信就是一種目前應(yīng)用比較廣泛并具有占用較窄頻 帶特電的通信方法 而 FPGA 具有體系結(jié)構(gòu)和邏輯單元靈活 集成度高 適用范圍 寬等特點(diǎn) 可以實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模的電路 編程也很靈活 與門(mén)陣列等其他 ASIC 相比 它具有開(kāi)發(fā)周期短 設(shè)計(jì)制造成本低 開(kāi)發(fā)工具先進(jìn) 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品無(wú)需測(cè)試 質(zhì)量穩(wěn) 定以及可實(shí)時(shí)在線檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn) 故這里基于 FPGA 對(duì)單邊帶進(jìn)行調(diào)制 首先 設(shè)置 調(diào)制信號(hào)頻率為 5KHZ 振幅為 5 載波頻率為 100KHZ 振幅為 10 運(yùn)用 Matlab 編程得到單邊帶信號(hào)的波形與功率譜 與調(diào)制信號(hào)進(jìn)行對(duì)比 觀察調(diào)制效果 然后 運(yùn)用 Simulink 分別對(duì)濾波法與相移法兩種調(diào)制方法進(jìn)行建模仿真 通過(guò)觀察仿真波 形 最終相移法的調(diào)制效果要優(yōu)于濾波法 最后 對(duì)以上低層設(shè)計(jì)產(chǎn)生的 VHDL 的 RTL 代碼和仿真文件進(jìn)行綜合 編譯適配以及仿真 結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)方法能夠很 好的進(jìn)行單邊帶信號(hào)調(diào)制 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 單邊帶 調(diào)制 仿真 FPGA FPGA based on single sideband modulation system Abstract With the development of radio technology and various communications equipment constantly put on the market communication channel congestion problems have become increasingly prominent so take the narrow band or communication technology can satisfy more users in the same frequency band content generally received people s attention For example is a kind of widely used currently and has occupied the narrow band communication method of special electrical communication with unilateral While FPGA has the characteristics of flexible system structure and logic unit high integration wide application scope can realize large scale circuits programming is also very flexible compared to other ASIC gate array it has a short development cycle low manufacturing cost advanced development tool standard product without testing stable quality and real time online detection etc so here is based on the FPGA of SSB modulation First of all the use of MATLAB programming set the frequency modulation signal the carrier frequency amplitude is 1 the simulation to be modulated signal waveform and power spectrum are compared with the modulation signal observe the modulation effect And then Simulink is used to filter and phase shift method of two kinds of modulation methods for modeling and simulation by observing the simulation waveform modulation effect of final phase shift method is superior to the filtering method Finally the RTL code and simulation files to the low layer design of VHDL adapter and comprehensive compiled simulation Keywords single sideband modulation simulation FPGA I 目錄目錄 1 引言 1 1 1 課題的研究意義 1 1 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1 3 課題的主要內(nèi)容 2 2 SSB 的調(diào)制技術(shù)原理 3 2 1 概述 3 2 2 SSB 的調(diào)制原理 4 2 3 本章小結(jié) 4 3 MATLAB SIMULINK 的 SSB 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 3 1 軟件簡(jiǎn)介 5 3 2 濾波法產(chǎn)生單邊帶信號(hào) 5 3 2 1 濾波法產(chǎn)生 SSB 信號(hào)進(jìn)行 Matlab 設(shè)計(jì)仿真 6 3 2 2 濾波法設(shè)計(jì) Simulink 建模仿真 7 3 3 相移法產(chǎn)生單邊帶信號(hào) 11 3 3 1 相移法產(chǎn)生 SSB 信號(hào)進(jìn)行 Matlab 設(shè)計(jì)仿真 12 3 3 2 相移法設(shè)計(jì) Simulink 建模仿真 13 3 4 本章小結(jié) 15 4 基于 FPGA 的 SSB 調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 4 1 FPGA 簡(jiǎn)介 16 4 1 1 使用 FPGA 進(jìn)行開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn) 17 4 1 2 FPGA 設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)流程 17 4 2 使用 QUARUS 實(shí)現(xiàn)時(shí)序仿真 19 4 2 1 Quarus 介紹 19 4 2 2 轉(zhuǎn)換為 VHDL 語(yǔ)言并綜合 22 4 2 3 使用 Modelsim 實(shí)現(xiàn)時(shí)序仿真 24 4 2 4 使用 Quartus 實(shí)現(xiàn)時(shí)序仿真 26 4 3 本章小結(jié) 27 5 結(jié)論 28 5 1 設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及解決方法 28 5 2 體會(huì) 28 致謝 29 參考文獻(xiàn) 30 附錄 A 31 1 1 引言引言 1 1 課題的研究意義課題的研究意義 在通信技術(shù)領(lǐng)域 載波調(diào)制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地面廣播通信 衛(wèi)星通信 信號(hào) 傳輸?shù)韧ㄐ畔到y(tǒng)中 而在載波調(diào)制技術(shù)中 單邊帶調(diào)制的方法有很多優(yōu)點(diǎn) 比如 占用帶寬小和功耗低等 但是在傳統(tǒng)的通信技術(shù)中 因?yàn)闉V波器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較 困難 單邊帶調(diào)制技術(shù)在現(xiàn)在仍舊沒(méi)有廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)中 隨著近幾年數(shù)字信 號(hào)處理技術(shù)的快速發(fā)展 單邊帶調(diào)制技術(shù)要在數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)也成為可 能 為解決單邊帶調(diào)制方法因在載波調(diào)制技術(shù)中難以實(shí)現(xiàn)而不被廣泛應(yīng)用的問(wèn)題 對(duì) 單邊帶調(diào)制方法進(jìn)行了研究 提出了基 Hilbert 正交變換的單邊帶調(diào)制算法 以及該算 法的 FPGA Field Programmable Gate Arrays 實(shí)現(xiàn) 建立了 Matlab 的系統(tǒng)分析模 采用 DSP Builder 設(shè)計(jì)了單邊帶調(diào)制程序 并通過(guò) Modelsim 對(duì)該程序進(jìn)行了仿真 得到了 理想的單邊帶調(diào)制的波形 目前 數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)主要包括 DSP Digital Signal Processor 和 FPGA Field Programmable Gate Arrays 兩種 數(shù)字信號(hào)處理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方案 主 要是基于 FPGA DSP 的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字信號(hào)處理 該方案采用先進(jìn)的 FPGA 和 DSP 芯片 借鑒了軟件無(wú)線電的思想 通過(guò) DSP 芯片對(duì) FPGA 芯片的動(dòng)態(tài)配置 來(lái)實(shí)現(xiàn)具有通用性 可擴(kuò)充性的硬件平臺(tái) 相對(duì)于 FPGA 芯片 DSP 芯片采用串行 指令 運(yùn)算速度受系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的影響 難以實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)處理 而 FPGA 采用并 行處理技術(shù) 很大程度上提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度 并且 FPGA 芯片的內(nèi)部邏輯塊和 I O 可以自主配置 令設(shè)計(jì)變得非常靈活 因此 FPGA 被廣泛運(yùn)用在高速實(shí)時(shí)通信 系統(tǒng)中 1 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 近年來(lái) 人們對(duì)單邊帶調(diào)制也進(jìn)行了更廣泛的研究 合肥電子工程學(xué)院在 2001 年發(fā)表了 基于 System View 的單邊帶調(diào)制解調(diào)系統(tǒng) 但只是用了傳統(tǒng)模擬方法實(shí) 現(xiàn)的 西安電子科技大學(xué)在 2003 年提出了 一種單邊帶調(diào)制 解調(diào)的新方法 采用 的方式是數(shù)字信號(hào)處理 這一處理方法突破了傳統(tǒng)的模擬調(diào)制解調(diào)方法 為以后單 邊帶調(diào)制系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 海洋工程大學(xué)的尹敬湘等人在 2005 年提出的 數(shù) 字式單邊帶調(diào)制的關(guān)鍵與實(shí)現(xiàn)方法 提到的方法是單邊帶調(diào)制中的正交調(diào)制以及內(nèi) 插等技術(shù) 2009 年 南京某部隊(duì)的 基于 FPGA 的載波系統(tǒng)調(diào)制 提到了本文要 設(shè)計(jì)的課題 基于 FPGA 的單邊帶調(diào)制 發(fā)展的時(shí)間僅僅只有 4 年 所以在 FPGA 進(jìn)行單邊帶調(diào)制方面還是有很大的發(fā)展空間的 2002 年 Altera 公司推出的 DSP Builder 很好地解決了在 EDA 技術(shù)完成硬件設(shè)計(jì) 的過(guò)程中 因?yàn)橐恍┨囟ǖ脑O(shè)計(jì)項(xiàng)目 典型的設(shè)計(jì)流程包括設(shè)計(jì)項(xiàng)目編輯 綜合 2 仿真 適配 編程 顯得很不方便的問(wèn)題 1 3 課題的主要內(nèi)容課題的主要內(nèi)容 本文對(duì)調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了研究 并針對(duì) SSB 調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了 FPGA 實(shí)現(xiàn) 本文的 內(nèi)容安排如下 第一章簡(jiǎn)要地介紹了本文的研究背景和意義 以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 第二章詳細(xì)地介紹了 SSB 調(diào)制技術(shù)的原理 熟悉和學(xué)習(xí) FPGA 技術(shù) 充分理解 單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的工作原理和在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 第三章從 Matlab 編程仿真到 Simulink 建模仿真 分別采用濾波法和相移法實(shí)現(xiàn) SSB 調(diào)制系統(tǒng) 第四章設(shè)計(jì)基于 FPGA 的調(diào)制系統(tǒng)的各系統(tǒng)模塊 在通過(guò)前面系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ) 上 提出了具體可行的 FPGA 實(shí)現(xiàn)方法 在 FPGA 設(shè)計(jì)過(guò)程中 通過(guò)流水線和模塊 化的方法構(gòu)造了正交振幅調(diào)制的調(diào)制系統(tǒng) 對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)如頻率合成 數(shù)字濾 波 進(jìn)制轉(zhuǎn)換等模塊進(jìn)行研究并采用硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和綜合仿真 最后進(jìn)行設(shè)計(jì)的總結(jié)與體會(huì) 3 2 SSB 的調(diào)制技術(shù)原理的調(diào)制技術(shù)原理 2 1 概述概述 一般根據(jù)調(diào)制信號(hào)參數(shù)的不同 它有三種基本形式 振幅調(diào)制 頻率調(diào)制和相 位調(diào)制 如果要控制的參數(shù)是高頻振蕩的振幅 說(shuō)這種調(diào)制為幅度調(diào)制 簡(jiǎn)稱調(diào)幅 如果要控制的參數(shù)是頻率或高頻振蕩的相位 說(shuō)這種調(diào)制為頻率調(diào)制和相位調(diào)制 簡(jiǎn)稱頻率或相位調(diào)制 FM 和 PM 并稱為角度調(diào)制 幅度調(diào)制的特點(diǎn)是載波的頻率始終保持不變 它的振幅卻是變化的 其幅度變 化曲線與要傳遞的低頻信號(hào)是相似的 它的振幅變化曲線稱之為包絡(luò)線 代表了要 傳遞的信息 幅度調(diào)制在中 短波廣播和通信中使用甚多 幅度調(diào)制的不足是抗干 擾能力差 因?yàn)楦鞣N工業(yè)干擾和天電干擾都會(huì)以調(diào)幅的形式疊加在載波上 成為干 擾和雜波 調(diào)幅 AM 用調(diào)制信號(hào)控制載波的振幅 使載波的振幅隨著調(diào)制信號(hào)變化 已調(diào)波稱為調(diào)幅波 調(diào)幅波的頻率仍是載波頻率 調(diào)幅波包絡(luò)的形狀反映調(diào)制信號(hào) 的波形 調(diào)幅系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單 但抗干擾性差 傳輸時(shí)信號(hào)容易失真 調(diào)頻 FM 用調(diào)制信號(hào)控制載波的振蕩頻率 使載波的頻率隨著調(diào)制信號(hào) 變化 已調(diào)波稱為調(diào)頻波 調(diào)頻波的振幅保持不變 調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率偏離載波頻 率的量與調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)值成比例 調(diào)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)稍復(fù)雜 占用的頻帶遠(yuǎn)較調(diào)幅波 為寬 因此必須工作在超短波波段 抗干擾性能好 傳輸時(shí)信號(hào)失真小 設(shè)備利用 率也較高 調(diào)相 PM 調(diào)制信號(hào)控制載波的相位 與調(diào)制信號(hào)的載波相位變化 調(diào)制 波稱為相位調(diào)制波 瞬時(shí)值的相位調(diào)制波的振幅成比例保持不變 從載波相位角偏 差量調(diào)制的相位信號(hào)的瞬時(shí)相位調(diào)制波 在調(diào)頻相位角也有相應(yīng)變化 但這一相位 不隨調(diào)制信號(hào)成比例的變化 在相位調(diào)制頻率也有相應(yīng)的改變 但這個(gè)頻率的變化 并不與調(diào)制信號(hào)成比例 在模擬調(diào)制方法中的調(diào)制波的頻譜中 除在外的載波頻率 兩側(cè)的載波分量外 在載波頻率兩旁還各有一個(gè)頻帶 因調(diào)制而產(chǎn)生的各頻率分量 就落在這兩個(gè)頻帶之內(nèi) 這兩個(gè)頻帶統(tǒng)稱為邊頻帶或邊帶 位于高于側(cè)邊帶的載波 頻率 稱為上邊帶 位于低于側(cè)邊帶的載波頻率 稱為下邊帶 單邊帶通信濾波器 相移法或相移濾波方法一個(gè)邊帶調(diào)幅波 這種調(diào)制方法稱為單邊帶調(diào)制 SSB 單 邊帶調(diào)制常用于有線載波電話和短波無(wú)線電多路通信 1 由于 AM 信號(hào)的功率利用率最大也只有 不攜帶任何信息的載波功率部分 占用了大部分利用率 加上抗噪性能差 使用起來(lái)造成了很大浪費(fèi) 限制了 AM 調(diào) 制技術(shù)的發(fā)展 基于 AM 信號(hào)中大部分信號(hào)功率都消耗在了載波功率上的這個(gè)特點(diǎn) 可以將載波功率濾除掉 僅僅傳送邊帶信號(hào) 提高功率利用率 這種技術(shù)就叫做抑 13 4 制載波的雙邊帶調(diào)制 DSB 時(shí)域和頻域表達(dá)式為 從中可以看出 DSB 的頻譜不存在載頻分量 這樣的話功率利用就大大提高了 理論可以達(dá)達(dá) 100 即傳送的信號(hào)全是攜帶有用信息的信號(hào) DSB 信號(hào)雖然有效 的提高了功率利用率 但是由于其帶寬仍舊是調(diào)制信號(hào)帶寬的 2 倍 在帶寬有限的 條件下 其發(fā)展受到限制 而 SSB 信號(hào)是 DSB 信號(hào)中一個(gè)邊帶 比 DSB 信號(hào)節(jié)省 了一半的帶寬 于是 單邊帶調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)就出現(xiàn)了 2 2 SSB 的調(diào)制原理的調(diào)制原理 單邊帶信號(hào) SSB 是調(diào)幅信號(hào)的一種 它出自于調(diào)幅但是又區(qū)別于調(diào)幅 調(diào)制音 頻幅度變化了 載波幅度也會(huì)跟隨著變化 這就是調(diào)幅波的調(diào)制方式 要說(shuō)明調(diào)幅 波的頻譜特征得根據(jù)混頻的原理來(lái)講解 因?yàn)橐獪?zhǔn)確的掌握 SSB 的產(chǎn)生方法 只有 清楚的知道調(diào)幅波的特征才可以 由于對(duì)于非線性元件 兩個(gè)不同頻率的信號(hào)頻率 1 和頻率 2 通過(guò)會(huì)出現(xiàn) 4 個(gè)頻率 兩個(gè)頻率的和 兩個(gè)頻率的差 頻率 1 頻率 2 通 常我們把兩個(gè)頻率的和 兩個(gè)頻率的差稱為上邊帶信號(hào)和下邊帶信號(hào) 而這兩個(gè)信 號(hào)所包含的信息又相同 因此只要傳送一個(gè)邊帶信號(hào) 所要傳送信號(hào)的全部信息也就 傳送了 抑制載波的雙邊帶調(diào)幅雖然節(jié)省了載波功率 但已調(diào)信號(hào)的頻帶寬度仍未調(diào)制 信號(hào)的兩倍 與常規(guī)雙邊帶調(diào)幅時(shí)相同 而我們從它們的頻譜圖上可以看出 上 下兩個(gè)邊帶是完全對(duì)稱的 它們所攜帶的信息相同 完全可以只用一個(gè)邊帶來(lái)傳輸 全部信息 這樣不僅可以節(jié)省載波功率 還可節(jié)省一半的傳輸頻帶 這種方式稱為 單邊帶調(diào)制 單邊帶調(diào)制是幅度調(diào)制中的一種 幅度調(diào)制是由調(diào)制信號(hào)去控制高頻 載波的幅度 使之隨調(diào)制信號(hào)作線性變化的過(guò)程 在波形上 幅度已調(diào)信號(hào)的幅度 隨基帶信號(hào)的規(guī)律而呈正比地變化 在頻譜結(jié)構(gòu)上 它的頻譜完全是基帶信號(hào)頻譜 在頻域內(nèi)的簡(jiǎn)單搬移 常見(jiàn)的調(diào)幅 AM 雙邊帶 DSB 殘留邊帶 VSB 等調(diào) 制就是幅度調(diào)制的幾種典型的實(shí)例 單邊帶調(diào)制 SSB 信號(hào)是將雙邊帶信號(hào)中的 一個(gè)邊帶濾掉而形成的 根據(jù)濾除方法的不同 產(chǎn)生 SSB 信號(hào)的方法有 濾波法和 相移法 2 2 3 本章小結(jié)本章小結(jié) 通過(guò)對(duì)單邊帶調(diào)制 SSB 信號(hào)課題的研究背景以及調(diào)制技術(shù)原理的了解與學(xué) 習(xí) 熟悉信號(hào)調(diào)制方式與調(diào)制方法 對(duì)研究流程有初步的了解 同時(shí)也學(xué)習(xí)了單邊 帶調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所用到的仿真方法和軟件 為后面的課題設(shè)計(jì)做好鋪墊 cos 2 1 1 22 2 DSBc LSBcc Stm tw t StM wwM ww 5 3 Matlab Simulink 的的 SSB 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 1 軟件簡(jiǎn)介軟件簡(jiǎn)介 MATLAB 是美國(guó) MathWorks 公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件 用于算法開(kāi)發(fā) 數(shù)據(jù) 可視化 數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境 主要包括 MATLAB 和 Simulink 兩大部分 Matlab 譯于矩陣實(shí)驗(yàn)室 MATrix LABoratory 是用 來(lái)提供通往 LINPACK 和 EISPACK 矩陣軟件包接口的 后來(lái)它漸漸發(fā)展成了通用科 技計(jì)算圖視交互系統(tǒng)和程序語(yǔ)言 Matlab 發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)系列產(chǎn)品 Matlab 主包和各種可選的 toolbox 工具包主包中有數(shù)百個(gè)核心內(nèi)部函數(shù)迄今所有的三十幾個(gè) 工具包又可分為兩類功能性工具包和學(xué)科性工具包功能性工具包主要用來(lái)擴(kuò)充 Matlab 的符號(hào)計(jì)算功能圖視建模仿真功能文字處理功能以及硬件實(shí)時(shí)交互功能這種 功能性工具包用于多種學(xué)科而學(xué)科性工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的如控制工具包 Control Toolbox 信號(hào)處理工具包 SignalProcessing Toolbox 通信工具包 Communication Toolbox 等都屬此類開(kāi)放性也許是 Matlab 最重要最受人歡迎的特點(diǎn) 除內(nèi)部函數(shù)外所有 Matlab 主包文件和各工具包文件都是可讀可改的源文件用戶可通 過(guò)對(duì)源文件的修改或加入自己編寫(xiě)文件去構(gòu)成新的專用工具包 利用 M 語(yǔ)言還開(kāi)發(fā) 了相應(yīng)的 MATLAB 專業(yè)工具箱函數(shù)供用戶直接使用 Matlab 是由美國(guó) mathworks 公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算 可視化以及交互式 程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境 它將數(shù)值分析 矩陣計(jì)算 科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線 性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中 為科 學(xué)研究 工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解 決方案 并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 如 C Fortran 的編 輯模式 代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平 3 2 濾波法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)濾波法產(chǎn)生單邊帶信號(hào) 因?yàn)橐话愕木哂胸S富的低頻成分 因而要求濾波器的截止特性要極為陡峭 m t 才行 這給實(shí)際操作帶來(lái)困難 因此 在實(shí)際當(dāng)中 采用多次射頻及多次濾波 3 的 辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)是很常用的方法 其結(jié)構(gòu)如圖 3 1 所示 濾波器1濾波器2 1 cos c w t 2 cos c w t m S t u t c 圖 3 1 濾波法產(chǎn)生 SSB 信號(hào)的原理框圖 頻域表示如圖 3 2 6 圖 3 2 產(chǎn)生 SSB 信號(hào)的頻譜特性 工作原理 當(dāng)頻率較低的時(shí)候 濾波器具有陡峭的頻率 因此濾波器 1 是一個(gè) 截止頻率點(diǎn)較低的低通或者高通濾波器 濾波器 2 是一個(gè)帶通濾波器 通常截止頻 率點(diǎn)選的較高 調(diào)制的頻率需滿足 12c www 基帶信號(hào)與載波信號(hào)相乘得到雙邊帶信號(hào) 雙邊帶信號(hào)時(shí)域表達(dá)式如下 coscos 3 1 DSBcc utUwtUwt 雙邊帶信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)濾波器 可以得到單邊帶信號(hào) 當(dāng)取上邊帶時(shí) 單邊帶信 號(hào)時(shí)域表達(dá)式為 cos 32 SSBc utUwt 取下邊帶時(shí) 時(shí)域表達(dá)式為 cos 33 SSBc utUwt 上下邊帶的選取決定于濾波器的選取 濾波器為低通濾波器時(shí)保留下邊帶 濾 波器為高通濾波器時(shí)保留上邊帶 理想濾波特性是不可能做到的 實(shí)際濾波器從通 帶到阻帶總有一個(gè)過(guò)渡帶 實(shí)現(xiàn)濾波器的難易與過(guò)渡帶相對(duì)于載波的歸一化值有關(guān) 過(guò)渡帶的歸一化值愈小 分割上 下邊帶的濾波器就愈難于實(shí)現(xiàn) 4 隨著載波頻率的提高 采用一級(jí)調(diào)制直接濾波的辦法已不可能實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制 這時(shí)可以采用多級(jí)調(diào)制的辦法 在實(shí)際應(yīng)用中 濾波器的參數(shù)設(shè)置應(yīng)當(dāng)符合實(shí)際需 求 并根據(jù)基帶傳輸信號(hào)和載波信號(hào)的頻率進(jìn)行設(shè)置 以達(dá)到最高性能 3 2 1 濾波法產(chǎn)生濾波法產(chǎn)生 SSB 信號(hào)進(jìn)行信號(hào)進(jìn)行 Matlab 設(shè)計(jì)仿真設(shè)計(jì)仿真 濾波法產(chǎn)生 SSB 信號(hào)進(jìn)行 Matlab 編程設(shè)計(jì)仿真如圖 3 3 其中調(diào)制信號(hào)頻率 fm 5KHZ 載波頻率 fc 100KHZ 調(diào)制信號(hào)幅度 A1 5 載波幅度 A2 10 7 00 0050 01 5 0 5 信 信 信 信 02000400060008000 0 100 200 300 信 信 信 信 信 信 f Hz Pr f w 00 0050 01 40 20 0 20 40 SSB信 信 02000400060008000 0 500 1000 SSB信 信 信 信 f Hz Pr f w 圖 3 3 濾波法 SSB 調(diào)制Matlab編程設(shè)計(jì)仿真 由圖 3 3 可以看出 已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)不呈比例 濾波法中的濾波器 特性并不十分接近理想特性 因?yàn)榛祛l后低頻分量與高頻分量之間的過(guò)渡帶不夠窄 在處未達(dá)到銳截止特性 c w 3 2 2 濾波法設(shè)計(jì)濾波法設(shè)計(jì) Simulink 建模仿真建模仿真 Matlab 的 Simulink 環(huán)境具有強(qiáng)大的圖形化仿真驗(yàn)證功能 可以用來(lái)對(duì)各種動(dòng)態(tài) 系統(tǒng)進(jìn)行建模 分析和仿真 它的建模范圍廣泛 可以針對(duì)任何能夠用數(shù)學(xué)來(lái)描述 的系統(tǒng)進(jìn)行建模 其中包括連續(xù) 離散 條件執(zhí)行 事件驅(qū)動(dòng) 單速率 多速率和 混雜系統(tǒng)等等 Simulink 可以利用鼠標(biāo)拖放來(lái)建立系統(tǒng)框圖模型的圖形界面 而且 Simulink 還提供了豐富的功能塊以及不同的專業(yè)模塊集合 利用 Simulink 幾乎可以 做到不書(shū)寫(xiě)一行代碼就能夠完成整個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模工作 5 所以顯得非常的便捷 越來(lái)越受到大家的廣泛使用 本文通過(guò)調(diào)用 simulink 中的功能模塊構(gòu)成數(shù)字濾波器 的仿真框圖 在仿真過(guò)程中 可以雙擊各功能模塊 隨時(shí)改變參數(shù) 獲得不同狀態(tài) 下的仿真結(jié)果 DSPbuilder 是 Altera 推出的一個(gè) DSP 開(kāi)發(fā)工具 它在 Quartus FPGA 設(shè)計(jì)環(huán)境 中集成了 Mathworks 的 Matlab 和 simulinkDSP 開(kāi)發(fā)軟件 2 在以前 Matlab 工具往 往作為 DSP 算法的建模和基于純數(shù)學(xué)的仿真來(lái)使用 其數(shù)學(xué)模型無(wú)法為硬件 DSP 應(yīng)用系統(tǒng)直接產(chǎn)生實(shí)用程序代碼 仿真測(cè)試的結(jié)果也僅僅是基于數(shù)學(xué)算法結(jié)構(gòu) 而 8 以往 FPGA 所需的傳統(tǒng)的基于硬件描述語(yǔ)言 HDL 的設(shè)計(jì)由于要考慮 FPGA 的硬 件的 延時(shí)與 VHDL 的遞歸算法的銜接 以及補(bǔ)碼運(yùn)算和乘積結(jié)果截取等問(wèn)題 相當(dāng)繁雜 對(duì) DSP Builder 而言 MatLab Simulink 整個(gè)開(kāi)發(fā)流層幾乎可以在同一環(huán) 境中完成 頂層的開(kāi)發(fā)工具真正實(shí)現(xiàn)了自定向下的設(shè)計(jì)流程 包括 DSP 系統(tǒng)的建模 系統(tǒng)級(jí)的仿真 設(shè)計(jì)模型向 VHDL 硬件描述語(yǔ)言代碼的轉(zhuǎn)換 RTL 邏輯綜合 RegisterTransferLevel 級(jí)功能仿真測(cè)試 編譯適配和布局布線 時(shí)序?qū)崟r(shí)仿真直至 對(duì) DSP 目標(biāo)器件的編程配置 整個(gè)設(shè)計(jì)流程一氣呵成地將系統(tǒng)描述和硬件實(shí)現(xiàn)有機(jī) 地融合在一起 充分顯示了現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 用 DSP Builder 模塊設(shè)計(jì)好一個(gè)新的模型后 可以直接在 Simulink 中進(jìn)行算法 級(jí) 系統(tǒng)級(jí)仿真驗(yàn)證 對(duì)一個(gè)模型進(jìn)行仿真 需要施加合適的激勵(lì) 一定得仿真步 進(jìn)和仿真周期 添加合適的觀察點(diǎn)和觀察方式 這里需要的是 Scope 和 Spectum Scope 模塊來(lái)觀察波形和頻譜圖 連接好圖形 選擇 Simulink start 命令 開(kāi)始仿真 但仿真結(jié)束 雙擊 scope 模塊 打開(kāi) scope 觀察窗口 使用 Matlab 的 Simulink 工具 對(duì)理論上的單邊帶調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了建模 根據(jù)單邊帶調(diào)制的原理框圖 對(duì)輸入信號(hào) 進(jìn)行離散化采樣 然后構(gòu)造解析信號(hào) 分別與正交載波相乘 經(jīng)過(guò)巴特沃斯濾波器 最后將得到的單邊帶調(diào)制信號(hào)輸出 并對(duì)其進(jìn)行頻譜分析 濾波法產(chǎn)生單邊帶調(diào)制信號(hào)的 Simulink 建模如圖 3 4 圖 3 4 濾波法設(shè)計(jì) Simulink 建模圖 其中巴特沃斯帶通濾波器 1 與高通濾波器 2 設(shè)置如圖 3 5 及圖 3 6 9 圖 3 5 巴特沃斯濾波器 1 參數(shù)設(shè)置 圖 3 6 巴特沃斯濾波器 2 參數(shù)設(shè)置 10 圖 3 7 SSB 信號(hào)頻譜 圖 3 8 調(diào)制波形 上 SSB 信號(hào) 下 11 由圖 3 4 可以看出 本設(shè)計(jì)采用的兩級(jí)調(diào)制濾波產(chǎn)生 SSB 信號(hào) 先在低載頻上 經(jīng)過(guò)帶通濾波器產(chǎn)生單邊帶信號(hào) 然后通過(guò)變頻將頻譜搬移到更高的載頻 通過(guò)高 通濾波器得到所需要的單邊帶信號(hào) 3 3 相移法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)相移法產(chǎn)生單邊帶信號(hào) 因?yàn)槔硐氲臄?shù)字濾波器占用系統(tǒng)資源巨大 不僅增加了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本 且難 于實(shí)現(xiàn) 所以本文選用占用資源較少的希爾伯特 Hilbert 正交變換 6 的方法實(shí)現(xiàn) SSB 調(diào)制系統(tǒng) 移相法實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制不需要濾波器來(lái)抑制載波和邊帶頻率 節(jié)省頻率的帶寬 加強(qiáng)實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制的利用率 其原理框圖如圖 3 9 所示 A cos c wt sin c tw t x 2 c u t sin c xtw t 90 90 SSB St 2 cu t sin c wt 相移 相移 圖 3 9 相移法產(chǎn)生 SSB 信號(hào)的原理框圖 經(jīng)過(guò)相移網(wǎng)絡(luò)后 將所有的頻率成份移相 實(shí)際上是一個(gè)希爾伯特 c ut Hilbert 變換 也可以用一個(gè)寬帶相移網(wǎng)絡(luò)來(lái)代替 希爾伯特變換 7 是信號(hào)分析與處 理中的重要理論工具 在通信系統(tǒng)中一般用來(lái)構(gòu)造解析信號(hào) 希爾伯特變換可以提 供 90 的相位變化而不影響頻譜分量的幅度 即對(duì)信號(hào)進(jìn)行希爾伯特變換就相當(dāng)于 對(duì)該信號(hào)進(jìn)行正交移相 使它成為自身的正交對(duì) 信號(hào)經(jīng)希爾伯特變換后 信號(hào)頻 譜不發(fā)生變化 相位連續(xù) 且相互正交 從理論上講 這種實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制的方法回避了制作濾波特性陡峭的邊帶濾波 器之困難 然而 在模擬系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)上述全通相移網(wǎng)絡(luò)也十分困難 兩種方法對(duì) 濾對(duì)器的苛刻要求都只能在一定條件下近似滿足 不可能?chē)?yán)格實(shí)現(xiàn) 但是在數(shù)字信 號(hào)處理技術(shù)中 要實(shí)現(xiàn)寬帶相移的希爾伯特濾波器卻是比較簡(jiǎn)單的事情 在傳統(tǒng)的 設(shè)計(jì)中 希爾伯特變換器一般是由一個(gè)一個(gè)時(shí)延模塊和 FIR 濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)的 但是也 可由一組濾波器對(duì)來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn) 而對(duì)原型低通濾波器作正弦 余弦變換是實(shí)現(xiàn) FIR 型 希爾伯特變換器的一個(gè)簡(jiǎn)單方法 但是 無(wú)論哪種方法都需要通過(guò)計(jì)算對(duì)低通濾波 2 12 器的系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 其計(jì)算繁瑣且存在一定的誤差 對(duì)于 Matlab 來(lái)說(shuō) 作為濾波器 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)軟件 不僅能夠快速有效地進(jìn)行希爾伯特變換器的設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)分析仿真 和最優(yōu)化 并且還可以直接計(jì)算出希爾伯特變換器的系數(shù) 加之 Matlab 還具有強(qiáng)大 的接口功能 為后面的設(shè)計(jì)也提供了很大方便 信號(hào)的希爾伯特變換可以看成是信號(hào)通過(guò)一個(gè)幅度為 1 的全通濾波器 x t x t 輸出 信號(hào)通過(guò)希爾伯特變換器后 其負(fù)頻率成分作 的相移 而正頻率成分作 90 的相移 這類濾波器要求濾波器的零頻響應(yīng)為 0 如果濾波器的階數(shù)為偶數(shù) 那90 么增益在頻率為 0 Hz 和 處必須降為零 希爾伯特濾波器必須是一個(gè)帶通濾波器 如果濾波器的階數(shù)為奇數(shù) 那么增益在頻率為 0HZ 處必須降為零 希爾伯特濾波器 必須是一個(gè)高通濾波器 兩路相乘結(jié)果相減時(shí)得到上邊帶信號(hào) 相加時(shí)則得到下邊帶信號(hào) 當(dāng)調(diào)制信號(hào) 為確知的周期性信號(hào)時(shí) 由于它可以分解成許多頻率分量之和 因而只要相移 I 是 一個(gè)寬帶的相移網(wǎng)絡(luò) 對(duì)每個(gè)頻率分量都能相移 2 3 3 1 相移法產(chǎn)生相移法產(chǎn)生 SSB 信號(hào)進(jìn)行信號(hào)進(jìn)行 Matlab 設(shè)計(jì)仿真設(shè)計(jì)仿真 Matlab 信號(hào)處理工具箱里提供了 firls 函數(shù)和 remez 函數(shù) 它們的調(diào)用格式語(yǔ)法 規(guī)則基本一樣 只是優(yōu)化的算法有些許的不同 函數(shù) firls 利用的是最小二乘法 令期 望的頻率響應(yīng)和實(shí)際的頻率響應(yīng)間的誤差變得最小 函數(shù) remez 實(shí)現(xiàn)的是 Park McClel lan 算法 這種算法利用 remez 交換算法和 Chebyshev 近似理論來(lái)設(shè)計(jì)濾波器 使 實(shí)際頻率響應(yīng)擬合期望頻率響應(yīng)并且達(dá)到最優(yōu)效果 8 函數(shù)的調(diào)用格式為 b remez n f m chc 或 b firls n f m chc 其中 n 為濾波器的階數(shù) f 為濾波器期望頻率特性的頻率向量標(biāo)準(zhǔn)化頻率 取值為 0 1 是 遞增向量 允許定義重復(fù)頻點(diǎn) m 為濾波器期望頻率特性的幅值向量 向量 m 和 f 必 須同長(zhǎng)度并且為偶數(shù) b 為函數(shù)返回的濾波器系數(shù) 長(zhǎng)度為 n 1 本文將采用 remez 函數(shù)法 7 進(jìn)行編程 相移法 SSB 調(diào)制系統(tǒng) Matlab 進(jìn)行編程設(shè)計(jì)仿真如圖 3 10 2 s F 13 00 511 52 5 0 5 信 信 信 信 信 信 20020 0 0 1 0 2 0 3 0 4 信 信 信 信 信 信 信 f KHz Pr f w 00 511 52 20 0 20 SSB信 信 信 信 信 信 100 50050100 0 0 5 1 1 5 2 2 5 SSB信 信 信 信 信 信 信 f KHz Pr f w 圖 3 10 相移法 SSB 調(diào)制Matlab編程設(shè)計(jì)仿真 由圖 3 10 可以看出 SSB 調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)不呈比例 在頻譜圖中 SSB 調(diào)制信號(hào)截止特性非常好 達(dá)到了銳截止特性 3 3 2 相移法設(shè)計(jì)相移法設(shè)計(jì) Simulink 建模仿真建模仿真 相移法產(chǎn)生單邊帶調(diào)制信號(hào) Simulink 建模與仿真結(jié)果如圖 3 11 及圖 3 13 圖 3 11 相移法設(shè)計(jì) Simulink 建模圖 其中濾波器設(shè)置與濾波法的濾波器 2 參數(shù)設(shè)置相同 14 圖 3 12 SSB 信號(hào)頻譜 圖 3 13 調(diào)制波形 上 SSB 信號(hào) 下 由圖 3 13 可知 相移法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)有兩個(gè)乘法器 第一個(gè)乘法器是產(chǎn)生一 15 般的雙邊帶信號(hào) 第二個(gè)乘法器的輸入信號(hào)和載波都相移 最后將上下邊帶合90 并得到單邊帶信號(hào) 再通過(guò)濾波器輸出所需的單邊帶信號(hào) 3 4 本章小結(jié)本章小結(jié) 從理論上分析得知 SSB 信號(hào)的抗噪聲性能比 DSB 信號(hào)要好 但由于 SSB 信 號(hào)的輸入功率僅為 DSB 信號(hào)的一半 加上系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)濾波器的帶寬設(shè)計(jì)有待提高 因此整體的調(diào)制效果較差一些 從濾波法和相移法來(lái)看 最終相移法的調(diào)制效果要 好于濾波法 16 4 基于基于 FPGA 的的 SSB 調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 1 FPGA 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 圖 4 1 FPGA 結(jié)構(gòu)圖 FPGA Field Programmable Gate Array 即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 9 是在 PAL GAL CPLD 等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展出來(lái)的產(chǎn)物 作為專用集成 電路 ASIC 領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn) 既解決了定制電路的不足 又克服 了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn) 所以現(xiàn)在得到越來(lái)越多工程師的親睞 FPGA 采用了邏輯單元陣列 LOA Logic Cell Arry 這樣一個(gè)新概念 內(nèi)部包 括可配置邏輯模塊 CLB Configurable Logic Block 輸入輸出模塊 IOB Input Output Block 和內(nèi)部連線 Interconnect 三個(gè)部分 FPGA 的基本特點(diǎn)主要有 1 采用 FPGA 設(shè)計(jì) ASIC 電路 用戶不需要投片生產(chǎn)就能得到合用的芯片 2 FPGA 可做其他全定制或半定制 ASIC 電路的試樣片 3 FPGA 內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和 I O 引腳 4 FPGA 是 ASIC 電路中設(shè)計(jì)周期最短 開(kāi)發(fā)費(fèi)用最低 風(fēng)險(xiǎn)最小的器件之 一 5 FPGA 采用高速 CHMOS 工藝 功耗低 可以與 CMOS TTL 電平兼容 目前用硬件描述語(yǔ)言 Verilog 或 VHDL 所完成的電路設(shè)計(jì) 可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單 的綜合和布局 快速的燒錄至 FPGA 上進(jìn)行測(cè)試 是現(xiàn)代 IC 設(shè)計(jì)驗(yàn)證最常用的方 法 可以用這些可編輯元件來(lái)實(shí)現(xiàn)一些基本的邏輯門(mén)電路 比如 AND OR XOR NOT 或者更復(fù)雜一些的組合功能的解碼器或數(shù)學(xué)方程式 在 17 大部分的 FPGA 里 這些可編輯的元件里也包含了記憶元件例如觸發(fā)器 Flip flop 或者其他更加完整的記憶塊 系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以根據(jù)需要通過(guò)可編輯的 連接把 FPGA 內(nèi)部的邏輯塊連接起來(lái) 就好像一個(gè)電路試驗(yàn)板被放在了一個(gè)芯片里 了 一個(gè)出廠后的成品 FPGA 的邏輯塊和連接可以按照設(shè)計(jì)者而改變 所以 FPGA 可以完成所需要的邏輯功能 FPGA 相比比 ASIC 專用集成芯片 的速度 一般來(lái)說(shuō)要慢 無(wú)法完成復(fù)雜的 設(shè)計(jì) 而且消耗更多的電能 但是 FPGA 也有很多的優(yōu)點(diǎn)比如可以快速成品 可以 被修改來(lái)改正程序中的錯(cuò)誤以及更便宜的造價(jià) 通過(guò)成本考慮 廠商也可能會(huì)提供 便宜的但是編輯能力差的 FPGA 因?yàn)檫@些芯片有比較差的可編輯能力 所以這些 設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)是在普通的 FPGA 上完成的 然后將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到一個(gè)類似于 ASIC 的芯 片上 現(xiàn)在 FPGA 有下面 4 種配置模式 1 并行主模式為一片 FPGA 加一片 EPROM 的方式 2 主從模式可以支持一片 PROM 編程多片 FPGA 3 串行模式可以采用串行 PROM 編程 FPGA 4 外設(shè)模式可以將 FPGA 作為微處理器的外設(shè) 由微處理器對(duì)其編程 4 1 1 使用使用 FPGA 進(jìn)行開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn) 使用 FPGA 器件設(shè)計(jì)數(shù)字電路 不僅可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程 而且可以降低整個(gè)系統(tǒng) 的體積和成本 增加系統(tǒng)的可靠性 使用 FPGA 器件設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)電路的主要優(yōu)點(diǎn)如 下 1 增大功能密集度 功能密集度是指在給定的空間能集成的邏輯功能數(shù)量 可編程邏輯芯片內(nèi)的組 件門(mén)數(shù)高 一片 FPGA 可代替幾十片乃至上百片中小規(guī)模的數(shù)字集成電路芯片 用 FPGA 實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)時(shí)用的芯片數(shù)量少 從而減少印刷板面積和數(shù)目 最終導(dǎo)致系統(tǒng) 規(guī)模的減小 2 縮短設(shè)計(jì)周期 由于 FPGA 器件集成度高 使用時(shí)印刷線路板電路布局布線簡(jiǎn)單 FPGA 器件的 可編程性和靈活性 決定了用它設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)所需時(shí)間比傳統(tǒng)方法大為縮短 3 工作速度快 FPGA CPLD 器件的工作速度快 一般可以達(dá)到幾百兆赫茲 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 DSP 器件 使用 FPGA 器件后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需要的電路級(jí)數(shù)少 因而整個(gè)系統(tǒng)的工作速度會(huì)得到提 高 18 4 1 2 FPGA 設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)流程設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)流程 在簡(jiǎn)單的 FPGA 設(shè)計(jì)中 設(shè)計(jì)輸入就是使用硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě) RTL 的過(guò)程 雖然還有一些基于狀態(tài)圖 真值表 流程圖 方框圖的設(shè)計(jì)輸入方法 現(xiàn)在基本已 經(jīng)被淘汰 對(duì)于設(shè)計(jì)輸入 核心的問(wèn)題是有三個(gè) 1 熟練使用 HDL 語(yǔ)言 2 準(zhǔn)確的把握要完成的設(shè)計(jì)功能及其性能指標(biāo) 3 充