SDR开发还是一个蛮复杂的任务，上次虽然用python把基本流程跑通了，但是移植到具体的单片机上时还是遇到了不少的困难，突破困难后再看以前遇到的问题可能简单的不值一提，

由于基础差，sdr依赖的知识点又比较多，在未突破前几乎是困难重重，但是最终突破后的成就感还是令人欣慰的。

***********************************************************************************************************************************

这是我设计的流程图

初期为了简化硬件依赖，尽可能充分利用单片机内的自带资源，架构采用的是中波直采架构，

直采架构的优点是不用因硬件变频而需再引入si5351和模拟开关

天线信号，经过LNA低噪放大，直接进入单片机的ADC引脚进行采样，ADC的采样率设置的是2.4M理论上讲可以接收1.2M以内的中波信号

数字化的射频信号经DDC数字下变频，分解为IQ信号，

由于经过下变频，此时的IQ信号在基带，已经不需要2.4M的采样率，下一步经过DEC数据抽取降低到48K，

48K的IQ信号经过AM解码转变为音频数字信号

音频数字信号经过dac转换为模拟信号

模拟信号再经LM386放大后驱动喇叭

***********************************************************************************************************************************

这是我设计的LNA的电路图，为了简化低通网滤波，我直接用磁棒天线和可调电容调谐到一个固定的频率

在LNA上我卡了很长一段时间，最初犯了一个低级而致命的错误，LNA放大倍数不够而导致无法采集到足够的射频信号，因中波信号强度在10uv-到100uv，

经过一级放大有时信号太弱

***********************************************************************************************************************************

这是我放大20倍时的信号波形，可以看到峰峰值只有4mv，此时经过ad转换后无法进行后续解析出音频信号

***********************************************************************************************************************************

这是我增加一级放大后，20x20=400倍的信号波形，可以很明显的看到AM信号了，你们可能想象不到当我看到这个AM波形时自己激动的心情无法言表

***********************************************************************************************************************************

这是项目的依赖列表

单片机我选用的是stm32f407vg，选用f4主要是看中f4具有浮点运算能力

开发工具我还是选用我熟悉的vscode

插件还是platfromio

框架是选用的stm32cube框架，也就是基于HAL库来进行的单片机编程

***********************************************************************************************************************************

由于是用stm32cubeide进行的可视化配置，我这里把核心配置做一个说明

工程配置，代码生成勾选第一个选项

***********************************************************************************************************************************

时钟配置144M，这样PCLK2为72M，二分频后36M，36M/15=2.4M可以达到f407的最大采样率

***********************************************************************************************************************************

SYS配置Timebase Source为SysTick

***********************************************************************************************************************************

RCC配置时钟为外部晶振

***********************************************************************************************************************************

ADC1采用通道IN0，时钟二分频，12位精度，数据右对齐，开启持续转换，开启DMA请求，为了达到最大采样率，使用软件启动

***********************************************************************************************************************************

DMA开启循环模式，内存指针递增，数据宽度半字

***********************************************************************************************************************************

DAC开启通道1，启用缓存，time6触发

***********************************************************************************************************************************

DMA开启循环模式，内存指针递增，数据宽度半字

***********************************************************************************************************************************

启用TIM6，72分频，计数模式向上，计数装填21，这样72M/72/21=47.6K，开启自动装填，触发事件为updateEvent

***********************************************************************************************************************************

这是项目结构

***********************************************************************************************************************************

docs是相关截图说明文件

***********************************************************************************************************************************

include是头文件

***********************************************************************************************************************************

dsp.h只公开了compute_lo，process_sig两个函数

***********************************************************************************************************************************

main.h是公共头文件和常量

***********************************************************************************************************************************

src/core文件夹下的内容是通过stm32cubeide可视化工具配置自动生成的代码原样复制过来的，这里面的文件不建议直接修改，方便后期在可视化工具变更后同步覆盖

***********************************************************************************************************************************

dsp.c文件是dsp处理的核心文件，几乎所有的dsp相关处理逻辑都在这里，为了提高性能，调用了cmsis-dsp库函数

***********************************************************************************************************************************

lo_i,lo_q是NCO查表数据变量

***********************************************************************************************************************************

compute_lo是根据选择的频率生成NCO查表数据

***********************************************************************************************************************************

mix_sig是数字混频函数

***********************************************************************************************************************************

sum_filter是我自己编写的移动求和过滤抽取器，后面会用多级cic进行替代

***********************************************************************************************************************************

demod_am是am解码函数

***********************************************************************************************************************************

int2float是把数字射频信号映射到[-1,1]之间方便混频，混频数据值也在[-1,1]这个范围

***********************************************************************************************************************************

float2int是把[-1,1]范围的数据重新映射到[0,4096]之间

***********************************************************************************************************************************

process_sig是把上面的dsp处理逻辑串联起来进行数据处理

***********************************************************************************************************************************

main.c是程序主文件

***********************************************************************************************************************************

adc_value，dac_value是adc，dac数据存储变量

***********************************************************************************************************************************

Error_Handler是异常处理函数

***********************************************************************************************************************************

SystemClock_Config是系统时钟配置函数

***********************************************************************************************************************************

main函数是程序入口文件，在这里进行硬件初始化设置

***********************************************************************************************************************************

HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback，HAL_ADC_ConvCpltCallback是adc采集一半和完成回调，回调函数里面把adc数据传递给process_sig进行数据处理，处理后的音频数据填充到dac

***********************************************************************************************************************************

这里有个注意事项就是platfromio默认配置是未开启浮点运算的，需要增加一个脚本和配置项才能正常启用浮点运算

***********************************************************************************************************************************

Test目录是我用python写的算法测试

creatSignal是模拟信号创建

sum_filter是滑动求和过滤器

compute_lo是NCO数据表创建

***********************************************************************************************************************************

我们来测试一下NCO数据表创建和滑动求和过滤器

***********************************************************************************************************************************

项目工程介绍完了，我们来试听一下效果，由于未进行进一步的滤波处理，噪音较大，但是能够出声，说明整体逻辑是正确的，这是艰难而伟大的一步跨越，为后续学习优化奠定了基础。

项目地址：direct-rf-v1中分支

XXXXXXXXXXXXXXXXX/zhuxianguo/stm32-f407vg-sdr

视频链接：

【STM32-F407VG-SDR-中波直采架构-哔哩哔哩】 XXXXXXXXXXXXXX/ohKx7ZD

***********************************************************************************************************************************

为保证文章的完整性，补充项目代码和视频文件如下：

项目代码：

stm32-f407vg-sdr-v1.zip 921.08KB ZIP 25次下载

视频文件：

STM32-F07VG-SDR.mp4  点击下载 ‎

***********************************************************************************************************************************