1. 硬件介紹及軟件安裝、基礎實驗案例

硬件介紹

FM_SDR引腳如下：

與大拇指STM32H750開發板的接口引腳說明

與大拇指EG4S20開發板接口引腳說明

使用的STM32引腳分布如下：

軟件安裝、基礎實驗案例

我們需要的軟件有：

●STM32開發軟件：

●JAVA安裝包：jre-8u301-windows-x64.exe

●STM32CUBE開發工具：SetupSTM32CubeMX-6.3.0-Win.exe

●STM32CUBE庫開發包：en.stm32cubeh7_v1-9-0_v1.9.0.zip

●KEIL開發工具：MDK535.EXE

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

●串口數據繪圖軟件：UARTPLOT

●示波器：本實驗我們使用硬木課堂的口袋儀器產品進行測量

2. 調試整體思路

當我們使用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、濾波器設計和聲音回放，這需要我們有一個清晰的調試思路：使用已知來調試未知。

很多同學一上來就調試MSI001收電臺，幾乎都收到的都是雜音，看到毫無規律的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致最終結果不對。

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

正常解調電臺的輸出波形

正常解調電臺的輸出波形

因此，我們需要一個已知正確的波形來指導我們逐步完成調試和解調過程，例如解調一個單音調制的FM信號，就可以在每一步都有已知正確的波形作為參考。

解調單音調制的FM信號

單音調制的FM信號

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

1使用8027發出單音FM信號（創建已知待解調信號）

a驗證I2C接口：確保操作8027的I2C時序正確，硬件正常工作

a設置寄存器，使8027將DAC_L輸入的1KHz正弦波調制到98.5MHz上

b使用頻譜儀或者商用收音機確定98.5MHz上存在1KHz的FM調制信號

2使用MSI001解調8027發出的已知單音信號（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，可以調整MSI001的衰減倍數使IQ輸出不飽和

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

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

e驗證數字濾波器：將抽取后的信號經過數字濾波器，對帶有噪聲的正弦信號進行低通濾波，并從DAC發出，看是否得到一個毛刺較少的連續的正弦信號

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

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，調整MSI001的衰減倍數

d調整濾波器參數，聽一下是否對聲質有改善