均衡技術的實質是在某種優化規則下完成隨機信號的最優濾波。因此信號的幅頻均衡問題即轉變為濾波器的設計問題。在大多數使用均衡器的通信系統中，信道特性是未知的;并且在許多情況下，信道響應是時變的，在這種情況下，應將均衡器設計成對信道響應是可調的;對時變信道，應設計成對信道響應的時變是自適應的。所以自適應均衡器在通信系統中得到普遍應用。但本賽題中，因為其采用帶阻網絡模擬實際的信道，但帶阻網絡中所有器件參數均為固定值，不存在時變問題，故設計的濾波器系數無需自適應。

　　均衡模塊采用Altera 公司的CycloneII 系列FPGA 作為信號濾波處理的核心; A/D 轉換模塊采用TI 的高速8 位A/D 轉換器TLC5540，它的最高轉換速率可達每秒40 兆字節;D/A 模塊采用10 位高速轉換芯片THS5651。

　　為實現對如圖2 所示的衰減進行補償，均衡模塊采用了截止頻率均為400HZ 的低通濾波器和高通濾波器的疊加。濾波器組原理圖如圖3 所示。

　　2.4 功率放大電路設計

　　根據題目要求,末級功率放大電路采用分立的大功率MOS 管實現,與分立的OCL 低功放相比，MOS 管功放具有激勵功率小，輸出功率大，輸出漏極電流具有負溫度系數，安全可靠，且有工作頻率高，偏置簡單等優點。電路如圖3所示，以運放的輸出作為OCL 的輸入，達到抑制零點漂移的效果。此方案中用三極管來驅動MOS 管，集基極間的電容C4、C5 為高頻防振電容。(注：圖中數據為參考數值)

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　　圖3 MOS 管功率放大器

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　　實際功率低于這個值，通過測量來計算出電路的效率。

　　3 軟件設計

　　Altera 提供了基于Matlab、DSP Builder 的數字濾波器設計方法。使用DSP Builder可以方便地在圖形化環境中設計FIR 濾波器，而且濾波器系數可以通過Matlab 的濾波器設計工具FDATool 計算完成。本文中采用直接I 型來實現該FIR 濾波器。首先設計一個系數可變的4 階FIR 濾波器節。然后再通過不斷的調用FIR 濾波器節，級聯起來，從而完成高階濾波器設計。

　　4 實驗結果與結論

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　　圖4 singaltap 測試結果

　　圖 4 為采用嵌入式邏輯分析儀SingalTap 得到的測試結果。其中，XIN 為由A/D 采樣得到的輸入信號，YOUT 為經過均衡程序處理過的輸出信號。從輸出YOUT 可明顯觀測到程序對輸入信號作出了補償，去除了噪聲，穩定了波形，起到了均衡信號的作用。

???????? 本設計實現數字信號幅度均衡的高速處理。同時本設計中前級放大電路不僅可以滿足賽題中的各項指標，還可以實現增益的可選擇性，可以在其他小信號放大的場合中運用。