混频
混频是指将信号从一个频率变换到另外一个频率的过程 ,其实质是频谱线性搬移的过程。简单的说，就是两个信号相乘。相乘的结果就得到两种频率，和频、差频。可以用积化和差公式观察和频、差频信号的产生。
在模拟电路中经常见到的就是把接收机接收到的高频信号，经过混频变成中频信号。上次课设用三极管搭了一个混频器，频率太高，搞到头大！最后还是用了乘法器芯片。当然这次设计的是数字混频。
数字混频在通信的调制、解调、数字上变频、数字下变频等系统中应用广泛。通常把其中一个信号称为本振信号，另一个信号称为混频器的输入信号。
程序设计
程序中我将本振信号设为1MHz，输入信号设为625kHz，采样频率就定为时钟的50MHz。
其中本振信号和输入信号都用DDS来模拟产生（直接用梅哥的DDS历程，这里就不往出贴了）。要注意的是在FPGA设计中，IP核几乎都是采用二进制补码带符号数，也有很多的ADC、DAC芯片的数据接口也采用的是二进制补码。因此，在设计中，ROM中的正弦数据我都改成了带符号数。混频处理的数据也是带符号数二进制补码，则在整个混频程序设计中都要保持这个数值表示方法，否则就会出错。
module Mixer(
rst_n,
clk,
// din,
dout
);
input rst_n; //复位信号，高电平有效
input clk; //数据采样时钟/FPGA系统时钟，频率为50MHz
// input [11:0] din; //输入的625KHz单频信号
output [23:0] dout; //输出混频滤波后的的1.25Hz单频信号
wire [11:0] din;
wire [11:0] DDS_sin;
DDS DDS(
.clk(clk),
.rst_n(rst_n),
.en_DDS(1'b1),
.Fword(32'd85899345),
.Pword(12'h0),
.q(DDS_sin)
);
DDS DDS_din(
.clk(clk),
.rst_n(rst_n),
.en_DDS(1'b1),
.Fword(32'd53687090),
.Pword(12'd0),
.q(din)
);
//乘法运算实现混频输出
reg signed [23:0] mult;
wire signed [11:0] s_din;
wire signed [11:0] s_DDS_sin;
assign s_din = din; //将乘数转换成有符号数运算
assign s_DDS_sin = DDS_sin; //将乘数转换成有符号数运算
always @(posedge clk or negedge rst_n)
if (!rst_n)
mult <= 24'd0;
else
mult <= s_din * s_DDS_sin;
assign dout = mult;
wire [11:0]dout2;
assign dout2 = mult[23:12];
endmodule
仿真
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