Transcript SSB modulation을 이용한 음성변조

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SSB modulation을 이용한 음성변조
영남대학교 정보통신공학과
Prof. 최권휴
20212256 장성호 20314080 박성원
2007. 09.21
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Contents
1
프로젝트 목적 및 목표
2
제한요소 및 구현사양
3
운영 계획 및 일정 계획
4
기능블록 설계
5
현재까지의 구현 결과물
6
진행과정 및 결론
7
참고 문헌
2
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프로젝트 목적 및 목표
목적
- 현대사회의 디지털 기술 발달로 인한 음성변조 이용 분야 확대
- 음성변조의 유용성을 인식, 전공지식을 바탕으로 이를 직접 구
현
목표
- SSB modulation을 이용하여 FPGA상에서 VHDL로 실시간 음
성변조 시스템 구현
3
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제한요소 및 구현사양
제한요소
(1) 음성신호를 마이크로 입력 받은 후에 스피커로 음성신호를
출력하며 실시간 구현을 한다.
(2) EP1C6Q24C8의 메모리가 크지 않으므로 최대한 효율적인
메모리를 구성하도록 한다.
(3) PXA255-Pro의 한정된 PIN 수로 인해 ideal한 FIR filter를
구현 불가능.
-> 주어진 PIN수를 가장 효율적으로 이용하여 최대한
고성능의filter를 설계한다.
구현사양
BOARD – PXA255 pro3
Chip – ALTERA cyclone
PC – pentium4 PC
AM 수신기 – COBY
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운영계획 및 일정 계획
팀구성 및 구성원 역할
5
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운영 계획 및 일정 계획
Team meeting
매주 금요일 소재관 105호
Gantt chart
6
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기능 블록 설계
Simulation 블록도
Sideband
Filter
음성신호
coswct
Lowpass
Filter
cos(wc±α)t
output
ФSSB(t)
Hardware 블록도
VHDL/FPGA
MIC
ADC
PXA-255
Board
7
DAC
Speaker
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기능 블록 설계
State diagram
8
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현재까지의 구현 결과
Matlab을 이용한 simulation
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현재까지의 구현 결과
‣ Modulation
- 입력되는 음성신호에 cosine wave를 곱하여 주파수대역 shift.
- Bandpass filter을 이용하여 절반크기의 대역폭으로 잘라냄.
→ ∅SSB(t) 생성
‣ Demodulation
- 변조 시에 곱한 cosine wave와 다른 주파수의 cosine wave를 곱하
여 복조 되는 음성의 특성을 결정.
→ cos(wc+⍺)t => 남자음성변조, cos(wc-⍺)t => 여자음성변조
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현재까지의 구현 결과

음성변조를 위한 VHDL 소스 coding
- MIC로 음성을 입력 받고 SPEAKER로 음성을
출력하는 구문 coding
- 변조, 복조 carrier 생성
- VHDL filter (LPF, BPF ) coding
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변조, 복조 carrier 생성
변조를 위한 carrier frequency – 10KHz
 복조를 위한 carrier frequency – 9.5KHz


VHDL로 coding 할때 logic 사용률을 줄이기 위
해 기존의 cosine wave의 샘플갯수를 60개에서
4개로 수정
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VHDL filter (LPF, BPF ) coding

VHDL filter 설계
– VHDL로 filter설계 시 각 필터의 계수값(M = 40)을
matlab으로 계산하여 일일이 변수로 대입시켜 주었다
– Cut off frequency는 center frequency에서부터 5Khz
로 설정.
→음성데이터 LPF의 Cut off Frequency는 4Khz임.
SSB 복조시 고주파영역이 넓어지는 경우를 감안하
여 필터의Cut off Frequency = 5Khz
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VHDL filter (LPF, BPF ) coding

Digital filter design을 이용한 필터 계수 값 계산
LPF
BPF
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Information Communication
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현재까지의 구현 결과물
Hilbert transform
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진행과정 및 결론
Matlab 을 통해 음성변조 simulation 완성
VHDL과 FPGA를 이용한 sine wave 반파정류기 완성
VHDL coding
- filter(LPF, BPF) 및 carrier 함수 coding
결론
- 음성을 직접 입력하고 Speaker 를 통해 출력하는 부분에
대한 coding 수정 필요
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참고 문헌


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
[1] 강 희 운, “VHDL 디지털 회로 설계 : Xilinx webpack 활용”, 학술
정보, 2006
[2] Ferrel G. Stremler, Introduction to Communication Systems,
Addison-Wesley pub. co, 1990
[3] William Kleitz, Digital Electronics with VHDL, 아이티씨, 2004
[4] James H. McClellan, Ronald W.Schafer, Mark A.Yoder, Signal
Processing First, Pearson Education International, 2000
[5] 박 세 현, 디지털 시스템 설계를 위한 VHDL 기본과 활용, 도서출
판 그린, 1998
[6] Andrew Rushton, VHDL for Logic Synthesis, McGraw-Hill. inc,
2000
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The end