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）

0 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［1］，在实际应用中，信号可能由于载波振荡器不稳定和多普勒效应而发生频率偏移，如采用相干解调则需要使用平方环或Costas环法提取载波，实现起来结构相对复杂，会消耗过多的资源。本文提出了一种利用CORDIC算法在FPGA上实现数字正交AM解调的方法，通过对该方法的理论分析、硬件实现和仿真结果分析表明:该方法免去了复杂的载波同步过程，减少了计算量，具有良好的抗干扰性能，可有效用于实现数字中频AM解调。

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/D采样后为

其中，m（n）为调制信号，fs为信号的采样频率，fc为采样后的载波频率，θc为采样后信号的随机相位。

图1 数字正交AM解调原理框图Fig 1 Principle block diagram of digital quadrature AM demodulation

x（n）分别与数控振荡器（NCO）产生的两路正余弦信号cos（ωLnTs）和sin（ωLnTs）相乘，经过低通滤波器，滤除高频分量后，得到同相分量I2（n）和Q2（n）

其中，Δω=ωc－ωL，Δθ=θc，平方后得

相加后开方

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号载波之间有一定的频差和相差［2］。

2 坐标旋转数字式计算机算法

坐标旋转数字式计算机（coordinate rotation digital computer，CORDC），可以通过简单的加法移位操作迭代计算sinθ，cosθ，开平方等函数，避免了使用泰勒级数展开式计算所需的复杂乘法运算，特别适合于FPGA实现。……