基于FPGA的信号DM编解码实现,包含testbench和matlab对比仿真
目录
1.算法运行效果图预览
2.算法运行软件版本
3.部分核心程序
4.算法理论概述
1.编码器硬件结构
2.解码器硬件结构
5.算法完整程序工程
1.算法运行效果图预览
(完整程序运行后无水印)
FPGA测试结果如下：
matlab对比仿真结果如下：
2.算法运行软件版本
matlab2022a
vivado2019.2
3.部分核心程序
（完整版代码包含详细中文注释和操作步骤视频）
`timescale 1ns / 1ps
//
// Company:
// Engineer:
//
// Create Date: 2024/11/25 22:19:00
// Design Name:
// Module Name: TEST
// Project Name:
// Target Devices:
// Tool Versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//
//
module TEST();
reg i_clk;
reg i_rst;
wire signed[9:0]o_x;
wire signed[9:0]o_dm_enc;
wire signed[9:0]o_dm_dec;
wire signed[9:0]o_filter;
tops_DM tops_DMu(
.i_clk (i_clk),
.i_rst (i_rst),
.o_x (o_x),
.o_dm_enc (o_dm_enc),
.o_dm_dec (o_dm_dec),
.o_filter (o_filter)
);
initial
begin
i_clk = 1'b1;
i_rst = 1'b1;
#1000
i_rst = 1'b0;
end
always #5 i_clk=~i_clk;
endmodule
1884.算法理论概述
信号 DM 编解码是一种简单而有效的模拟信号数字化方法，主要用于音频和其他低频信号的处理。它的基本思想是通过比较当前信号样本与预测信号样本之间的差值（增量）来进行编码，在接收端再根据编码信息恢复出原始信号的近似值。这种方法在通信和信号处理领域有着广泛的应用，尤其适用于对带宽要求不高、信号变化相对缓慢的情况。
在语音通信系统中，DM 编解码可以用于将语音信号数字化，以便在数字通信信道中传输。由于语音信号的频率范围相对较窄，变化相对缓慢，DM 编解码能够在较低的带宽要求下提供可接受的语音质量。
1.编码器硬件结构
在硬件实现中，DM 编码器主要包括采样器、减法器、比较器和编码器。采样器用于对原始模拟信号进行采样，得到离散信号样本。减法器用于计算预测误差，比较器根据量化规则判断的正负，编码器则将比较器的输出（或）转换为数字编码信号。
2.解码器硬件结构
DM 解码器主要包括解码器和积分器。解码器将接收到的数字编码信号还原为或的信号，积分器则根据这些信号进行累积，恢复出原始信号的近似值。
5.算法完整程序工程
OOOOO
OOO
O