1. 硬件介紹及軟件安裝、基礎(chǔ)實驗案例

硬件介紹

FM_SDR引腳如下：

與大拇指STM32H750開發(fā)板的接口引腳說明

與大拇指EG4S20開發(fā)板接口引腳說明

使用的STM32引腳分布如下：

軟件安裝、基礎(chǔ)實驗案例

我們需要的軟件有：

●STM32開發(fā)軟件：

●JAVA安裝包：jre-8u301-windows-x64.exe

●STM32CUBE開發(fā)工具：SetupSTM32CubeMX-6.3.0-Win.exe

●STM32CUBE庫開發(fā)包：en.stm32cubeh7_v1-9-0_v1.9.0.zip

●KEIL開發(fā)工具：MDK535.EXE

●STM32H7的KEIL安裝包：Keil.STM32H7xx_DFP.2.7.0.pack

●串口數(shù)據(jù)繪圖軟件：UARTPLOT

●示波器：本實驗我們使用硬木課堂的口袋儀器產(chǎn)品進(jìn)行測量

2. 調(diào)試整體思路

當(dāng)我們使用FPGA或者STM32模塊配合FMSDR模塊使用的時候，需要從零開始調(diào)試這個電路，逐步完成：硬件好壞判斷、8027和MSI001寄存器控制、波形采集、FM解調(diào)、濾波器設(shè)計和聲音回放，這需要我們有一個清晰的調(diào)試思路：使用已知來調(diào)試未知。

很多同學(xué)一上來就調(diào)試MSI001收電臺，幾乎都收到的都是雜音，看到毫無規(guī)律的IQ信號無從下手，因為這里可能出錯的地方很多：SPI時序錯誤，寄存器配置錯誤，ADC配置錯誤，解調(diào)算法錯誤，濾波算法錯誤，抽取算法錯誤，DAC程序錯誤等等，任意一步出問題都會導(dǎo)致最終結(jié)果不對。

更難受的是，即使是正常解調(diào)的電臺，無論是IQ波形，解調(diào)后波形，還是濾波后波形，都是雜亂無章的（如下圖），這對指導(dǎo)我們逐步調(diào)試沒有任何幫助，因為錯誤的操作導(dǎo)致的波形有可能也是類似的雜亂無章的信號：

正常解調(diào)電臺的輸出波形

正常解調(diào)電臺的輸出波形

因此，我們需要一個已知正確的波形來指導(dǎo)我們逐步完成調(diào)試和解調(diào)過程，例如解調(diào)一個單音調(diào)制的FM信號，就可以在每一步都有已知正確的波形作為參考。

解調(diào)單音調(diào)制的FM信號

單音調(diào)制的FM信號

下面，我們使用STM32和口袋儀器m302對FMSDR進(jìn)行調(diào)試示例，給出調(diào)試思路。使用肉眼就能夠判斷正確與否的正弦信號進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，步步為營。

1使用8027發(fā)出單音FM信號（創(chuàng)建已知待解調(diào)信號）

a驗證I2C接口：確保操作8027的I2C時序正確，硬件正常工作

a設(shè)置寄存器，使8027將DAC_L輸入的1KHz正弦波調(diào)制到98.5MHz上

b使用頻譜儀或者商用收音機(jī)確定98.5MHz上存在1KHz的FM調(diào)制信號

2使用MSI001解調(diào)8027發(fā)出的已知單音信號（和已知正確波形逐步對比）

a驗證SPI接口：確保操作MSI001的SPI時序正確，硬件正常工作

b驗證ADC采集：設(shè)置MSI001寄存器，查看單音輸入時采集的IQ信號，對比本文中IQ采樣的波形，看是否正常，可以調(diào)整MSI001的衰減倍數(shù)使IQ輸出不飽和

c驗證FM解調(diào)算法：對單音輸入的IQ信號進(jìn)行解調(diào)，對比本文中解調(diào)后的波形，看解調(diào)算法是否正確

d驗證DAC播放程序：將濾波后的信號進(jìn)行抽取以匹配DAC的刷新率，同時從DAC輸出觀察是否是一個連續(xù)的正弦信號，觀察噪聲情況

e驗證數(shù)字濾波器：將抽取后的信號經(jīng)過數(shù)字濾波器，對帶有噪聲的正弦信號進(jìn)行低通濾波，并從DAC發(fā)出，看是否得到一個毛刺較少的連續(xù)的正弦信號

3更換頻點使用MSI001解調(diào)電臺（利用第2步得到的正確控制方法和算法解調(diào)電臺）

a更換MSI001頻點為已知電臺的頻點

b收聽廣播聲音是否正常

c觀察采集的IQ信號，調(diào)整MSI001的衰減倍數(shù)

d調(diào)整濾波器參數(shù)，聽一下是否對聲質(zhì)有改善