短波数字接收机的算法研究和DSP实现
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基于DSP的软件无线电接收机研究与实现的开题报告一、研究背景和意义随着科技的不断发展,无线电通信得到了广泛的应用和发展。
软件无线电技术(SDR)作为一种新型无线电技术得到了广泛的关注和研究。
DSP(数字信号处理器)作为SDR技术的核心,应用越来越广泛。
DSP 有高速运算能力,对信号的采样、处理效能很高,更适合于数字信号的处理。
本课题旨在研究基于DSP的软件无线电接收机的设计和实现。
通过研究和设计一个基于DSP的软件无线电接收机,能够达到较高的接收信噪比和更好的性能,实现高速度和高效率的数字信号处理。
例如,通过改变软件的信号参数,可以实现各种通信标准的接收,如GSM、WCDMA或LTE等。
该技术在无线通信中的应用具有很大的潜力,可以应用于无线电通信、机载遥感等多个领域。
二、研究内容和方法本课题将基于DSP开发一个数字信号处理软件。
主要研究内容包括:1)设计软件无线电接收机的硬件原理和基本原理;2)研究DSP在软件无线电接收机中的应用,了解DSP的信号处理原理;3)实现基于DSP的软件无线电接收机,实现数字信号处理功能。
本研究将采用以下方法实现对上述内容的研究:1.对软件无线电接收机的工作原理和基本原理进行研究,了解其模块结构和主要的功能模块,确定DSP在其中的应用。
2.深入研究DSP的信号处理原理,了解DSP的工作模式、算法和接口,并学习在不同的应用中如何使用DSP。
3.根据DSP的性能特点、代码结构和处理能力,设计和实现基于DSP的软件无线电接收机。
三、研究目标和预期成果本研究的目标是设计出一个能够满足通信标准的基于DSP的软件无线电接收机。
在分析和熟悉DSP原理的基础上,结合实际的实现,达到以下预期目标:1.了解软件无线电接收机的硬件原理和基本原理,能够熟悉其各个模块的功能和工作原理。
2.掌握DSP在软件无线电接收机中的应用方法,能够熟悉DSP的信号处理原理。
3.实现基于DSP的软件无线电接收机的数字信号处理功能,尽可能满足通信标准的接收。
短波广播数字化信道接收机的设计数字化信道接收机是一种专门用于接收数字音频信号的接收装置。
它主要由ADC、DSP、DAC等模块组成,具有信号自适应、灵敏度高、抗杂波能力强等特点。
下面是一篇短波广播数字化信道接收机的设计。
1.硬件设计硬件设计是数字化信道接收机的核心,其主要包括功率放大器、收音头、前端滤波器、中频放大器、中频滤波器、ADC、DSP、DAC等模块。
其中功率放大器为了让音频信号能够驱动耳机而设计,其工作电压为2.5-3.6V;收音头则是可以接收到外界信号的核心部件,其频率范围应覆盖所有的波段,同时要求其灵敏度要高;前端滤波器则是为了保证接收到的信号不受到杂波干扰,要求其具有良好的滤波特性;中频放大器、中频滤波器则是对收到的信号进行处理,使其增强后再传递给ADC模块。
ADC模块是数字信号处理的前戏,其要求采样率高、位宽大、密集度高等;DSP模块则是音频信号处理的核心,包括数字滤波器、反相器、混频器、数字AGC等;DAC模块则是将数字信号还原为模拟信号,输出到耳机上。
2.软件设计软件设计包括数字滤波算法、数字AGC算法、杂波识别算法等模块。
数字滤波算法是对收到的信号进行去噪、滤波处理,使其更加纯净;数字AGC算法则是对信号进行自动调节,使其能够适应不同的接收环境;杂波识别算法则是将杂波与信号区别开,对信号进行进一步的处理。
3.接收机测试接收机测试主要包括灵敏度测试、杂波测试、增益测试、带宽测试等。
其中灵敏度测试是将信号强度逐渐减弱,测试接收机在不同信号强度下的接收能力,要求其能够正常接收到信号;杂波测试则是测试接收机在杂波干扰下的性能,要求其能够有效抑制杂波;增益测试则是测试接收机的增益范围,要求其能够自动调节增益;带宽测试则是测试接收机的接收频率范围,要求其能够接收全部的广播电台信号。
总之,短波广播数字化信道接收机是一种高灵敏度、高抗干扰能力的数字接收装置,其设计需要考虑到硬件和软件两方面的因素,同时需进行一系列的测试和优化,以达到最佳的性能。
一种基于FPGA的短波数字接收机设计与实现李路;杨建平;袁凤国;罗磊【摘要】短波信道的多径效应和衰落特性,对短波接收机的设计与实现提出了挑战,尤其是对宽频带高灵敏度短波接收机的设计实现提出了更高要求,而数字接收技术已成为解决这一问题的一种有效手段.通过分析影响中频采样接收机的各种因素,研究了数字接收机的几个关键技术,给出了一种基于FPGA的数字中频接收机实现方案.重点对FPGA内部各主要功能模块的设计方法和实现过程进行了细致描述,并进行了分析和仿真,给出了测试结果.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2018(051)010【总页数】6页(P2494-2499)【关键词】数字中频接收机;短波;FPGA;数字下变频【作者】李路;杨建平;袁凤国;罗磊【作者单位】中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都610041;中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都610041;中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都610041;中国电子科技集团公司第三十研究所,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】TN912.3短波通信以其传输距离远、无需中继、配置灵活、快速部署以及抗毁、抗干扰等特性,一直是战略通信的主要手段,在军事通信中始终占有重要地位。
经过多年的发展,除了具备基本的模拟话音通信能力外,短波电台已经由传统的模拟电台逐渐向带宽更宽、跳速更快、扩展功能更加多元化的数字化电台发展。
一般而言,数字化的实现是通过采样得到的。
短波数字接收机作为短波电台的主要组成部分,其性能直接影响整个系统的性能好坏。
目前,短波数字接收机的设计方案很多,主要的区别在于对射频前端信号的处理。
对射频信号的数字采样一般分为三种:射频低通直接采样、射频带通采样和宽带中频采样[l]。
根据奈奎斯特定理,采样速率Fs应满足Fs≥2fmax,这样得到的采样信号才能被准确还原。
其中,Fs 为采样频率,fmax是被采样信号的最高频率。
全数控短波接收机前端电路的设计与实现的开题报告一、研究背景随着现代通信技术的不断发展,短波通信已成为国际间、长距离间进行通信的重要方式之一。
为了实现高质量的短波通信,需要具备高品质、高性能的短波接收机。
而接收机的前端电路是影响短波接收机性能的重要因素之一。
因此,本研究选取全数控短波接收机的前端电路作为研究对象,旨在探索高速数字信号处理技术在短波接收机前端电路中的应用及其效果,以提高短波接收机的性能和可靠性。
二、研究内容和目的本课题的主要研究内容是全数控短波接收机的前端电路设计和实现。
具体来说,需要解决以下问题:1.调研当前数控技术在短波接收机前端电路中的应用现状和发展趋势;2.研究全数控短波接收机的前端电路原理及其特点;3.设计数字信号处理电路,完成数字信号的采集、处理,控制信号的生成等功能;4.实现全数控短波接收机前端电路,进行性能测试和优化;5.总结研究成果,提出未来改进的建议。
本课题的目的是,利用高速数字信号处理技术,设计具有高精度、高稳定性的全数控短波接收机前端电路,以实现更好的短波接收效果,提高短波接收机的性能和可靠性。
三、研究方法和技术路线本研究采用的主要研究方法是实验方法和分析方法。
具体研究技术路线如下:1.调研当前数控技术在短波接收机前端电路中的应用现状和发展趋势,分析数字信号处理技术在短波接收机前端电路中的应用优劣;2.基于全数控短波接收机的前端电路原理及其特点,设计数字信号处理电路,完成数字信号的采集、处理,控制信号的生成等功能;3.实现数字信号处理电路,进行成品测试和性能优化;4.通过对实验结果的分析和总结,提出未来改进的建议。
四、可行性分析本课题的实现需要采用数字信号处理技术,利用高速模数转换器(ADC)进行数字信号的采集和处理,并生成相应的控制信号。
同时,需要设计高可靠性、高精度、低噪声的前置放大器和滤波器等电路,以达到较好的短波接收效果。
因此,本课题的实现可行性较高。
总第168期2008年第6期 舰船电子工程Shi p Electr onic Engineering Vol.28No.6 104 数字信号处理技术在短波收信设备中的应用3杨春顺(海军驻上海地区军事通信代表室 上海 200333)摘 要 数字信号处理方法在现代短波通信领域已成为一种主要方式。
各种无线通信设备的功能多采用DSP来实现。
它具有模块化、智能化、软件化和较高可靠性等优点。
通过数字信号处理技术短波收信设备的实现方法,阐述数字化中频实现方法的应用原理。
关键词 无线通信;数字信号处理技术;短波通信;采样率;数字下变频中图分类号 T N911.72App lication of D igital Processing in Sho rt-wave ReceiverY ang Chun sh un(M itlitary R epresentative off ice of N avy in Shangha i,Shangha i 200333)A b s tra c t In m ode rn short w ave co mm unica tion syst em s,digit a l signa l p rocessing is one of the m a i n p ro m ising tech2 niques.A ll kinds of w ire less co mm uni ca tion equi pm ent i mp lem ent D SP in ana lyzers.It has m e rits of m odularization,inte lli2 gentize,soft w a ra tion,and high dependability.T he di gital signa l p rocessing technology in shortw ave receive rs are studied in t his thesis,including ana l yze digital inter m ediate f requency app lication and funda m enta l theory.M ean w hile the short w ave digita l re2 ceivers have very high responsing speed and anti-ja mm ing ability.Ke y w o rd s w ireless co mm un i ca tion,digita l signa l p rocessing,short-w ave co mm unica tion,samp ling ra t e,digita l dow n conve rsionC l a s s N um be r TN911.721 引言随着人们对通信功能要求的不断提高,现代无线通信系统已呈现模块化、智能化、软件化和功能化等特点,并且要求通信系统具有良好的兼容性和较强的灵活性,以便于开发和升级。
短波信道探测系统DSP端软件设计和实现刘月亮;蒋宇中;张伟【期刊名称】《电子技术应用》【年(卷),期】2011(37)12【摘要】在IOSS系统硬件和软件结构的基础上设计了IOSS系统DSP端收发软件结构.给出了软件算法流程图,详细阐述了各子函数的功能.采用C语言和汇编语言混合编程开发的方法在CCS5000平台上实现了软件程序的编写,并分析了软件测试阶段遇到的主要问题和解决办法.测试结果表明,软件实现了所设计的功能,工作可靠.%The DSP software including transmitting software and receiving software of ionosphere oblique sounding system (IOSS) is designed based on its hardware and software structures. The software algorithm flow charts are provided and the function of every inner function is explained clearly. The DSP software program is implemented by means of the mix programming of the C language and the assemble language based on CCS5000. The analysiss of the main problems encountered in the period of software test and the corresponding solving methods are given. The experiment result shows that the software realizes all the functions designed and works reliably.【总页数】4页(P133-136)【作者】刘月亮;蒋宇中;张伟【作者单位】海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学电子工程学院,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】TP311.52【相关文献】1.基于DSP的短波宽带接收机信道化的实现 [J], 高海山;牛忠霞;吴瑛2.短波电离层探测系统软件设计 [J], 李宁;赵正予3.自动扫频短波信道斜向探测系统设计与实现 [J], 刘月亮;蒋宇中;张春雷;张伟4.基于DSP的话音带宽短波信道模拟器 [J], 马金全;杜栓义;邱长兴5.基于OMAP的车载多媒体处理平台的DSP端软件设计 [J], 韩澄宗;朱善安因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于DSP的音频信号处理算法研究与实现音频信号处理是一项关键技术,它在实际生活和各个领域中得到广泛应用。
基于数字信号处理器(DSP)的音频信号处理算法研究与实现,成为了当前研究和开发的热点方向。
本文将探讨利用DSP实现音频信号处理算法的研究方法和具体实现步骤。
1. DSP的概述DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)技术是指利用数字化方法对模拟信号进行处理、计算和编码的技术。
它通过数字滤波、数字变换等算法对数字信号进行处理,具有高效性、灵活性和精确性等优势。
DSP技术在音频处理领域有着重要的应用。
2. 音频信号处理算法研究方法2.1 问题分析:首先需要明确要处理的音频信号处理问题,例如降噪、滤波、均衡等。
针对不同的处理问题,选择合适的算法进行研究。
2.2 算法选择:根据具体问题的特点,选择适合的音频信号处理算法,例如自适应滤波算法、小波变换算法等。
2.3 算法实现:将选择的算法进行进一步实现,需要借助DSP的开发环境和相应的软件工具进行编程和调试。
算法的实现过程中需要注意算法的时效性和实时性。
3. DSP音频信号处理算法实现步骤3.1 信号采集:通过外设音频采集模块,将模拟音频信号转换为数字信号,输入DSP进行处理。
3.2 数据预处理:对采集到的音频信号进行预处理,包括滤波、去噪等操作。
这一步旨在减小输入信号的噪声干扰,提高音频信号处理的质量。
3.3 算法实现:选择适当的音频信号处理算法进行实现,例如自适应滤波、小波变换等。
根据算法的特点和要求,进行程序编写和调试。
3.4 数据后处理:将处理后的数字音频信号转换为模拟信号,经过后续的数模转换模块,输出音频信号。
4. 实例分析:音频降噪算法在DSP上的实现以音频降噪算法为例,介绍基于DSP的音频信号处理算法的具体实现步骤。
4.1 问题分析:降噪算法是音频信号处理中常见的问题,通过去除背景噪声提升原始信号的质量。
4.2 算法选择:选择适合的降噪算法,例如基于自适应滤波的降噪算法,通过实时估计噪声模型并进行滤波处理。
短波数字接收机的算法研究和DSP实现发布日期:2006-03-02作者:李双田李昌立陈丹平袁津润来源:电子学报【提要】接收机数字化是当前无线通信领域的一个热点.高效的DSP算法是高性能低代价短波数字接收机的关键.本文介绍短波数字接收机组成原理、短波数字接收机的算法研究和DSP实现及实验结果.关键词:短波通信、短波数字接收机一、引言由于短波通信具有通信距离远和信道不易摧毁等优点,它历来是政府、军事、外交、气象、商业等部门必要的通信手段.基于超外差理论的短波模拟接收机至今已有80多年的历史,其技术已相当成熟.归纳起来性能可达到如下水平:接收频段从5kHz到30MHz,调谐精度通常可达10Hz;音频处理带宽从 300Hz到16kHz,可有5种选择或略多一些;解调方式有调幅(AM)、等幅报(CW)、调频(FM)、单边带(SSB)和独立边带(ISB)等几种.众所周知,超外差接收机是将接收到的射频信号变换到频率为455kHz的中频(IF)信号,之后的放大、滤波和解调等都在该IF段利用模拟电路来完成.在这类模拟接收机中一直存在的问题是模拟滤波器的种类不可能太多,一部接收机由于体积所限,至多装入5~6个滤波器,其抗干扰分辨性能是相当有限的;解调方式仅限于几种,缺乏灵活应变性;对工作频带内的窄带干扰无能为力,接收微弱信号的能力低,否则模拟电路将变得十分复杂.在信息爆炸的现代社会里,短波通信越来越广泛地在政府、军事、外交、气象、商业等部门得到应用,这就使短波波段的电台变得越来越拥挤,相互间的干扰也越来越严重,传统的模拟接收机已经难以适应现代短波通信的需求,所以,必须研制新一代的短波接收机,即短波数字化接收机.随着数字信号处理器(DSP)运算速度的日益提高,高精度大动态范围模拟数字转换器(A/D)的出现和广泛使用,采用数字运算方式来处理IF信号已经提到了日程[1~5]. 近几年来,美国和德国一些比较著名的接收机厂商已经推出了他们的数字化接收机产品,例如美国WJ-8711、8712、8712P、9103短波数字化接收机等.这些接收机的共同特点是,在接收机进入数字化处理之前,接收机前端包括变频、滤波以及高中频放大,采用数级模拟电路,后续电路包括变频,中频放大,中频滤波和解调等采用高速数字信号处理器代替原来的许多模拟模块,接收机中的所有控制电路,如调谐、增益控制、带宽、静噪、解调方式选择、AGC时间常数选择等均实现数字控制.采用数字信号处理技术以后,数字滤波器(FIR,IIR)、精密正弦波发生器、多种解调算法都可以方便灵活运用.接收机厂家可以通过DSP软件的升级和版本的更新,方便地提高设备的性能和增加设备的功能.高性能和多功能是短波侦听接收机的特殊要求.有效而低代价地完成数字接收的算法是新一代无线接收机的一项关键技术.目前存在的短波无线信号,除AM、 CW、SSB和ISB外,还有同步调幅(SAM)、(FM)、频移键控(FSK)、音频频移键控(AFSK)等几种.二、短波数字接收机组成原理我们研制的无线数字接收机由模拟前端、A/D、DSP处理单元、D/A、控制单元和后处理单元六部分组成,实现框图如图1所示.图1 HF数字接收机原理框图模拟前端(见图2)把从天线接收到的RF信号和可调谐的一本振(1ST.LO)进行第一次混频,转换为41.44MHz的高频信号,其带宽为 20kHz,调谐步进为1kHz,然后再和一固定频率为40MHz 的二本振(2ND.LO)进行第二次混频,获得中心频率为1.44MHz,带宽为 16kHz的信号.但对于数字处理,仍嫌频率太高,所以,将该信号和一固定频率为1.415MHz的三本振(3RD.LO)进行第三次混频,获得中心频率为25kHz,带宽为12kHz的信号,称为IF信号.此IF信号通过字长为16位的A/D,以100kHz的采样率(Fs)进行模数变换,得到IF数字信号,送入DSP处理单元.图2 模拟前端组成框图在DSP处理单元(见图3),“命令处理单元”接收和处理来自“数字接收机控制单元”的控制命令,进行工作种类、IF滤波器带宽、SSB带宽、ISB带宽、陷波器中心频率与带宽、拍频调谐、AGC时间常数、静噪点平、脉冲抑制、监听等功能的选择;“解调单元”用数字运算方法处理IF信号,实现灵活的解调功能,包括:AM、SAM、FM、FSK、AFSK、CW、SSB(上边带USB、下边带LSB)、ISB等.这样,可以获得模拟电路不可能得到的很多优点.例如,精密正弦波发生器可使调谐精度达1Hz;多种带宽的IF数字滤波器可以通过控制单元进行选择,只需增加一些存储空间;工作频带内的窄带干扰可以通过中心频率和带宽可调的数字陷波器来抑制;多种解调方式可以通过调用不同的数字解调算法,用同一处理器来完成,从而增强了接收机的灵活应变性.不改变硬件就可以改变接收机的功能,使之适合于各种解调,包括模拟方法不易提供的解调功能.此外,DSP处理单元还完成AGC、静噪、突发脉冲抑制和25kHz IF信号的再生等功能.DSP处理单元输出的数字单频信号和再生的25kHz IF数字信号经D/A变换后送到后处理单元,在FSK和AFSK工作方式下,数字信号直接馈给后处理单元.图3 DSP处理单元功能框图后处理单元完成音频信号的模拟滤波和放大输出,数字信号的输出,以及将DSP再生的25kHz IF信号与来自模拟前端的430kHz信号的混频,进而输出455kHz的IF信号.三、短波数字接收机的DSP算法研究由于受到DSP运算速度的限制,数字接收机不能简单套用传统模拟接收机中使用的解调算法,必须开发DSP能够实时运行的计算有效的算法,因此,有效的 DSP算法是高性能低代价短波数字接收机的关键.我们已研究并实现了前述多种解调方式,下面以AM、SSB、FM、CW和AGC 为例说明基于DSP的数字解调算法原理.1.标准调幅信号的数字解调算法标准调幅信号(AM)可以使用SSB解调方法来解调,但是在本地载频不够准确的情况下,存在的较大的载频分量会导致令人生厌的差频声.所以用SSB方法解调AM信号不是一种可取的方法.一种较实际的方法是使用包络检波法.在这种情况下,本地载波的频率与相位无须十分准确,现分析如下.图4 AM解调算法原理框图AM信号的数字解调算法原理框图如图4所示.如设载波信号为u c cos(ωc t+φ),调制信号为m0+mΩ(t),则收到的标准调幅信号为:如设:则输入的调制信号可分解为载波的同相分量和正交分量,即为.完成AM的数字解调,只需将输入信号与本地载频和分别相乘,将收到的带通信号搬移到零中频,当调谐准确,使,很显然,只会有同相分量和正交分量:然后再进行低通FIR抗混迭[6-7]滤波和4:1抽取,滤除高频分量并使采样率从100kHz降低到25kHz,通过低通LPF2进行信道滤波,可得到:求出包络:完成了解调过程.k为可调整的常数,和系统的初始化及设定值有关.上述解调算法可以通过软件编程,由DSP精确地实现.而在模拟接收机中它只能由模拟器件近似实现[8].2.单边带信号的数字解调算法由于DSP硬件速度所限,单边带信号的数字解调不能简单套用单边带模拟接收机中采用的传统的边带滤波器和乘法器组成的相干解调器.我们通过灵活运用多速率信号处理理论、调制理论和数字滤波理论,提出一种新的、有效的SSB数字解调算法(以下边带LSB为例).原理框图如图5(a)所示,对应的频谱变换过程如图5(b)所示.如设载波信号为调制单音信号为则收到的LSB信号为图5 (a) SSB解调算法A的原理框图图5 (b) SSB解调算法A的频谱先进行一次以25kHz为中心率的带通滤波,滤除25±8.6kHz以外的干扰(这个干扰在后续滤波处理中是无法消除的),注意到此时这个带通滤波器的中心频率为采样率的1/4,所以滤波器的系数有一半为零,适当的编程可节省一半的运算量.然后进行下变频处理,将滤波后的信号变换到以6.25kHz为中心频率的信号.经FIR低通滤波(这个滤波器在100kHz采样率下设计,由于后面要进行4:1抽取,所以实际的滤波运算可在25kHz采样率下进行),滤除上式的第二项,再进行4:1抽取,使采样率变到25kHz,得这个信号是在频率6.25kHz左边的一个频谱已经倒置的下边带信号.然后,根据控制单元发来的带宽指令,在25kHz采样率下,对此进行相应带宽的信道滤波(BPF).得到为了消除频谱倒置,将I3(t)调制到6.25kHz,形成一双边带信号再经过低通滤波器,滤除无用频率成分就得到了所求的解调信号3.调频信号的数字解调算法FM信号的解调方法很多.用软件编程方法实现限幅放大、微分、半波整流、单稳和低通滤波等功能是非常容易的,所以基于这些功能的“脉冲计数式鉴频器”[8]便于DSP实现FM解调.实验表明,该算法对移频信号和线性调频信号都具有很好的效果.4.等幅报信号的数字解调算法算法原理框图如图6所示.DSP接收的CW IF信号可表示为:图6 CW数字解调器式中,A表示输入载波的幅度.载波的有无携带了CW的信息.图6中的带通滤波器完成信道滤波的功能,以提高CW的选择性,其带宽从56Hz到16kHz分66档连续可调.该滤波器的输出与一由精密正弦波发生器产生的拍频可调的本地载波cos(ωC-ωBFO)t相乘,实现要求的拍频功能,其乘积表示为低通滤波以后,输出的基带信号便是所求的CW解调信号:5.自动增益控制算法原理AGC是数字化接收机的一个复杂的问题.采用一个反馈控制系统,由DSP单元产生的数字控制信号,经一个D/A变换器和相应的模拟电路,产生模拟控制电压,控制模拟前端的模拟非线性衰减器,来使A/D变换器的输入电平保持在某一常数附近.这种AGC要求具有充电快、放电慢的特点,以便在信号出现的瞬间立刻产生AGC控制电压,而在信号短时间消失时这个控制电压缓慢地改变.我们提出的AGC控制电压发生器的原理如图7所示.用来提供快充慢放的DSP算法主要由一个双斜率数字滤波器(由一个快充快放包络检波器和一个慢充慢放包络检波器组成)、一个比较器和数字发生器组成.双斜率数字滤波器快充慢放地对输入信号进行检波处理,得到信号包络的平均值.其特点是对一致性衰落和选择性衰落,都能有效地进行增益控制,适应性广.图7 AGC控制电压发生器的原理框图AGC的充放电时间常数分别由参数M f和M s决定.只有当输入电平超出参考电平±0.1dB时,控制电压才进行调整,以便使AGC忽略相对小的输入电平变化.只要y max(n)保持在参考电平±0.1dB内,AGC就不改变控制电压.即当其中,v ref为参考电压, 据下式求出:由此得到的y max(n)具有充电快、放电慢的特点.其中,y f(n)和y s(n)可表示为:y f(n)可完成对输入信号进行快充快放检波处理的功能.它除与y s(n)相结合完成快充慢放检波处理的功能外,还可用来抑制突发脉冲干扰.y s(n)可完成对输入信号进行慢充慢放检波处理的功能.这种基于DSP的AGC控制算法具有许多优点,包括:.与二极管检波器相比,有极为准确的信号电平测量和静噪电平设置.可以以1dB的步长进行精确的增益变化.AGC误差小(输入信号在100dB范围内变化的,输出变化可小到0.1dB,而在许多模拟接收机中,输出变化高达3-6dB).具有用DSP改变AGC充电和放电时间常数的能力四、DSP实现和实验结果我们设计了一块具有模拟输入输出信号接口且性能稳定的高速DSP插卡.该卡用TI公司的TMS320C31(60MHz)作为处理器,配置了128K× 32高速RAM(15ns),2×512K×8的EPROM.TMS320C31是浮点信号处理器,也可做定点运算(32位),片内具有2K×32位双寻址高速内存,运算能力可达30MIPS,60FLOPS.卡上所用的A/D为DSP102,转换速度为每秒200K个数据,字长为16位,D/A为 DSP202,两者通过TMS320C31直通时,动态范围可以超过90dB.从图1可知,作为数字接收机的一个部件,DSP卡和接收机其它部分有多个接口相连,程序的启动、运行、更换参量都和其它部分有关.因此,只有在实时工作时才能评估和检测程序的运行效果.为此,此卡具有和接收机其它部分连接所需的模拟电路,以及调试和在线仿真的有关接口.实时仿真接口可与PC- 486/586连接,实时调试可以在PC机上进行.一旦软件达到满意效果,即可脱机,固化在EPROM内.我们已研制了两台无线数字接收机的样机.用RF信号发生器作为信号源,连接到接收机的天线输入端,在接收机的输出端连接100kHz频谱分析仪和示波器,对接收机的解调特性、滤波器的通阻带特性、AGC的时间特性、灵敏度、失真度、中频带宽、噪声系数、音频输出功率和三阶互调等指标进行了测试.对多种 RF信号进行的试验表明,该接收机对AM、SAM、FM、FSK、AFSK、CW、SSB(下边带LSB和上边带USB)和ISB信号均能正确解调,基本满足性能指标要求.接收实际RF信号的大量实验表明,我们研制的无线数字接收机的性能与美国WJ公司的WJ-8711相当.严格的性能测试和整机的进一步优化与改进仍在进行中.作者简介:李双田中国科学院声学研究所副研究员,语言与通信研究室主任,1992年4月获北京邮电学院工学硕士学位,1997年8月获中国科学院声学研究所理学博士学位.近年来主要从事数字信号处理的理论与算法、无线数据传输和无线数字接收等方面的研究工作李昌立中国科学院声学研究所研究员,中国仪器仪表学会理事,中国电子学会信号处理分会理事,中国通信学会信号与信息处理专业委员会副主任.1962 年毕业于北京邮电学院无线系.近年来主要从事语音信号处理、多媒体通信终端以及DSP开发和应用方面的研究工作.曾获全国科学大会奖、国家发明创造二等奖、中科院科研成果一等奖等多项奖励.作者单位:中科院声学所十室,北京 100080参考文献1 R.M.Lober.A DSP-based approach to HF receiver design:Higher Performance at a Lower Cost.TECHNICAL SYMPOSIUM,19932 R.J.Coy,C.N.Smith and e of DSP within a high performance HF band receiver.In:Proc IEE Conference of Radio Receivers and Associated Systems,July,19903 R.J.Coy,C.N.Smith and P.R.Smith.HF-band radio receiver design based on digital signal processing.Electronics & Communication Engineering Journal,April,1992,:83~904 D.T.Anderson,J.M.Whikehart.A digital signal processing HF receiver.In:Proc.IEE Conf.HF Communication Systems 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