Implementación en VHDL de un Detector de Envolvente para demodulación BFSK

Resumen

El presente artículo aborda el empleo de un bloque Detector de Envolvente para demodular señales BFSK que pueda ser usado en aplicaciones donde se desconoce el tiempo del símbolo de la fuente. Presenta una estructura interna caracterizada por cuatro filtrosdel tipo FIR, que son inherentemente estables y se implementan siempre por una misma ecuación de diferenciasgenérica.

El demodulador se configura en lenguaje VHDL con un número variable de coeficientes no especificado de antemano y está sintetizado como un módulo IP con el que se buscareconfigurabilidad. Para validar el  demodulador,se implementa en un circuito FPGA de Xilinx un procesador Microblaze que se comunicacon una PC mediante el puerto serie y se configura con diversos periféricos, tales como la interfaz de comunicación serieRS-232 y el módulo IP del demodulador BFSK especialmente diseñado al efecto. Para gestionar la operación del sistema se desarrolló en la PC un programa en Matlabcon una aplicación gráfica de usuario que incluye el envío y recepción de las señales moduladas y demoduladas por el circuito FPGA, así como el envío de los valores de los coeficientes empleados por los filtros FIR en una determinada aplicación.

La solución final permite la demodulación de señales BFSK a través de la interconexión de Matlab con Microblaze y de este con el módulo IP. Se presenta en detalle el modelo VHDL del demodulador, se discuten los resultados alcanzados teniendo en cuenta el efecto de la cuantificación de los coeficientes y se realiza un análisis temporal y de ocupación del circuito FPGA.