AM是幅度調制，因此只需要將基帶信號與載波信號相乘；FM是頻率調制，以頻率的變化來表示基帶信號。

好在FPGA有NCO IP核，其內部的原理，是將一個完整的正弦波信號分為2的32次方點數，將點數存放在ROM內，然后使用頻率控制字作為讀數據地址，頻率控制字越大，點數的跨度越大，輸出的波形周期越小，頻率越大。

所以只需要將基帶信號的變化加入到載波頻率控制字上，便可以達到頻率調制的效果。NCO的內容可以看之前的那篇講述DDS上變頻的文章，Xilinx稱之為DDS，Altera稱之為NCO。

為了方便板上驗證，這里使用NCO產生基帶信號，模擬整體過程。

使用50M時鐘，NCO的相位精度為32，基帶信號使用200kHz頻率，算出的頻率控制字為17179869；輸出的基帶信號位寬為16位；載波設為20MHz信號。輸出的基帶信號轉為載波頻率控制字的變化量，需要乘上一個倍數，倍數關系大致為：

將數值帶入，算出倍乘因子是131。這里的倍數控制調制深度，不宜設的過大。將算出的數值與載波的頻率控制字相加，代碼如下：

module phi_control2(
       input clk,
       input rst,
       input [26:0]sig_phi,
       output reg [31:0]phi
       );
 parameter phi_t =171798691 ; //
 
 //assign phi = phi_t + {{5{sig_phi[26]}},sig_phi};
 always @ (posedge clk or posedge rst)
 begin
  if (rst)
   phi <= 'd0;
  else
   phi <= phi_t + {{5{sig_phi[26]}},sig_phi};
 end
endmodule

由于變化量的數值與頻率控制字不是相同位寬，而且變化量的值是有符號數，所以需要進行符號位擴展，將兩個參數的位寬補至相同。將最終的頻率控制字送入NCO，輸出的就是FM調制信號。

SignaltapII 抓取的FM調制圖

將數據保存為txt，在matlab讀取并做頻譜分析，結果如圖，截位肯定會損失精度。

調制的結構圖如下圖所示：