软件无线电中AM调制解调算法的DSP实现
徐锋;徐慧
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2005(28)23
【摘 要】软件无线电的思想已推广到无线电通信领域,该技术依托于宽频段、特性均匀的天线,高速的AD/DA芯片,可编程大规模逻辑门阵列,通用高速的DSP数字信号处理芯片等硬件技术.介绍了AM调制和解调的数字化实现方法,给出了基于TMS320C32 DSP芯片实现AM调制解调算法的主要源程序.经测试,该软件设计在软件无线电硬件平台上运行良好,整个系统的各项性能指标均达到设计的要求.
【总页数】2页(P65-66)
【作 者】徐锋;徐慧
【作者单位】南京林业大学,信息科学技术学院,江苏,南京,210037;南京林业大学,信息科学技术学院,江苏,南京,210037
【正文语种】中 文
【中图分类】TN761
【相关文献】
1.软件无线电中的调制解调算法及DSP实现 [J], 郑来文;赵志卿
2.一种基于双DSP的软件无线电中频调制解调平台的研究与实现 [J], 张建利;杨家玮;黄鹏宇
3.一种基于双DSP的软件无线电中频调制解调平台的研究与实现 [J], 张建利;杨家玮;黄鹏宇 4.软件无线电中的调频解调算法及DSP实现 [J], 张德生
5.软件无线电中FM调制解调算法的DSP实现 [J], 顾斌;赵明忠
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第３８卷 第２期 ２０１０年３月 河南师范大学学报 （自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） ｆ．３８ Ｎｏ．２ Ｍａｒ．２Ｏ１Ｏ
文章编号：１００Ｏ～２３６７（２０１０）０２—００７２—０４
基于多ＤＳＰ网络和软件无线电的扩频通信研究
吴雪冰，侯利娜，吴慎山
（河南师范大学物理与信息工程学院，河南新乡４５３００７）
摘 要：扩频通信在频谱利用率、通信保密性、通信抗干扰等方面都有着突出的表现，将扩频通信理论与软件 无线电思想相结合是当今通信领域中新兴的研究方向．介绍扩频通信系统平台设计，提出ｍ序列的软件产生思想， 给出多ＤＳＰ网络产生伪随机码的实现方法，并给出具体实现的部分源程序，具有一定的实用价值．文章分析了该系 统的硬件构成，阐述了系统工作原理，并给出部分软件和程序流程图． 关键词：多ＤＳＰ网络；扩频通信；软件无线电；Ｉｎ序列码 中图分类号：ＴＮ９２ 文献标志码：Ａ
基于软件无线电的扩频通信已经在当今通信领域中引发变革，伪随机码的应用是扩频通信的关键技术
之一，利用软件产生伪随机码具有灵活可靠、便于更新的特点，可大大提高系统的生存能力口］．现场可编程门 阵列（ＦＰＧＡ）具有较高的可重配置性、巨大的Ｉ／０带宽、高速的运算能力．高端ＦＰＧＡ的时钟频率已超过
５００ ＭＨｚ，可提供大于５０Ｇ次ＭＡＣ的性能，远远优于现今最快ＤＳＰ的运算能力．ＤＳＰ器件是现代电子系统
信号处理电路中大量应用的主要器件之一，相对于ＦＰＧＡ，ＤＳＰ可以做到低功耗和很强的灵活性，并且拥有
较高的运算精度．利用二者的互补性，设计一种新型通信平台，充分考虑系统的实用性、灵活性和可扩展性， 具有较强的生存能力．ｍ序列理论较为成熟，利用多ＤＳＰ网络使序列码的产生软件化，充分显示出对ＤＳＰ 的灵活运用和新颖的设计思想 ］．
１ 设计思想
基于软件无线电的扩频发射机的主要功能是完成模拟信号的采样数字化、基带信号的卷积编码、扩频、 交织、成帧、脉冲成形及调制功能，同时易于扩展以便完成以后所附加的其他功能．对硬件平台的设计，要保
ＩＳＳＮ １００９—３０４４ ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
Ｖｏ１．６，Ｎｏ．１０，Ａｐｒｉｌ ２０１０，ＰＰ．２５１０－２５１２
基于ＤＳＰ软件无线电数字调制解调技术的应用研究
Ｌ，Ｊ、燕
（湖南文理学院电气学院，湖南常德４１５０００） Ｅ—ｍａｉｌ：ｋｆｙｊ＠ｃｃｃｃ．ｎｅｔ．ｅｌｌ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｃｎ
Ｔｅ１：＋８６—５５ｌ一５６９０９６３ ５６９０９６４
摘要：该系统主要是研究基于软件无线电思想的调制解调技术。在以ＴＩ公司的ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１数字信号处理器（ＤＳＰ）为核心的软
件无线电平台上实现ＦＳＫ，ＱＰＳＫ，ＱＡＭ等多种制式的调制解调功能，通过对主机中虚拟平台的操作，实现对调制解调制式的实时
选择和数据测量的实时显示，并 ＱＰＳＫ为例进行了观察和分析。
关键词：软件无线电：ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１；数字信号处理；调制解调
中图分类号：ＴＰ３３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—３０４４（２０１０）１０—２５１０—０３
Ｔｈｅ Ａｐｐｆｉｃａｆｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ＤＳＰ－ｂａｓｅｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｒａｄｉｏ＇ｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｏｄｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＭＡＯ Ｘｉａｏ—ｙａｎ
（Ｃｏｎｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｔｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｄｅ ４１ ５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｏｕｇｈｔ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ｒａｄｉｏ．Ｗｅ ｔｒｙ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ
ｍａｎｙ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ ＦＳＫ，ＱＰＳＫ，ＱＡＭ ｏｎ ｔｈｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ｒａｄｉｏ ｃｅｎｔｒｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳ Ｐ】ｏｆ ＴＭＳ３２０Ｃ６７１ １ ｉｎ ｔｈｅ ＴＩ Ｃｏｍｐａｎｙ．Ｂｙ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｓｉｄｏｎａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ ｔｈｅ ｈｏｓｔ ｍａｃｈｉｎｅ，ｗｅ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｔｒｙ ｔｏ ｃｈｏｏｓｅ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔ ｏｆ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｄａｔｕｍ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｏｂｓｅｒｖｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅ ＱＰＳＫ
基于软件无线电的ＤＳＰ课程实验教学研究 陈娜段淑凤马新娜 （石家庄铁道大学信息科学与技术学院河北・石家庄０５００４３） 中图分类号：Ｇ６４２．４２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７２—７８９４（２０１ ０）３６—０３８—０２ １引言 为适应市场对于ＤＳＰ软硬件开发人员的需求，国内外 各高校相继开设了ＤＳＰ技术及相关课程。然而，ＤＳＰ课程在 教学及实验环节的内容设置上主要集中在ＤＳＰ技术的基本 知识、基本概念和基本技能的学习，缺乏ＤＳＰ系统开发综合 能力的培养。本文认为，作为一门综合性和工程性很强的应 用型课程，ＤＳＰ课程的实验环节在教学中的比重应该加大， 围绕实验进行课堂理论教学内容的设置。实践证明，设计结 合具体工程项目的综合实验，将之应用于学生课程教学的 实验环节、短学期环节以及毕业设计环节，可以进一步提高 教学效果、增强学生的动手能力，使学生能够在更高层次上 理解掌握并综合使用在专业基础课和专业方向课中学到的 知识。同时也有利于教师将科研工作的思维方法融入教学 中，培养学生自主研究意识和创新能力。 软件无线电的概念一经提出，马上成为了全世界无线 电领域的焦点。由于其具有灵活性、开放性特点，软件无线 电不仅在军、民无线通信中获得了应用，而且在电子战、雷 达、信息化家电等领域均得到了广泛关注。软件无线电涉及 的领域比较宽泛，所以本文针对软件无线电中的一些核心 技术点进行实验设计，使学生在掌握ＤＳＰ应用技术的同时， 切身感受软件无线电的概念，加深对其理解。 ２实验板卡架构 图１板卡硬件架构 本实验涉及的板卡采用了软件无线电应用中常见的架 构，如图ｌ所示。板卡主要包括ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、采样器以及监控 ３８ ｜｜ｆ殷又ｃ‘ 计算机接口。其中采样器选用ＡＤ９４４６，可以进行１ＭＨｚ到 １００ＭＨｚ的采样，ＦＰＧＡ选用ＸＩＬＩＮＸ公司的ＸＣ４ＶＬＸ１５， ＤＳＰ选用Ｔｌ的ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３Ｂ。采样信号在ＦＰＧＡ中缓存 后，被ＤＳＰ读取，进行处理。处理结果由ＤＳＰ经过ＦＰＧＡ接 口送至监控计算机。其中ＤＳＰ作为板内主控单元可以与监 控计算机进行交互。 ３实验内容 实验采用的板卡，其设计过程是笔者的另一门实验课 程内容，我们将另有文章介绍，本文不做讨论。本实验旨在 让学生掌握初步的ＤＳＰ技术，感受ＤＳＰ在软件无线电中的 作用。主要内容除ＤＳＰ软件实现算法外，还包括一些联系非 常紧密的相关技能，主要是ＦＰＧＡ的译码软件以及监控计算 机测试程序的编写。进行本实验前，学生不仅需要一些ＤＳＰ 的理论基础，还要熟悉软件无线电中的数字下变频技术及 其作用，而且要掌握最基本的ＦＰＧＡ开发能力。 ３。１采样信号的获取 采样器输出信号进入ＦＰＧＡ，在ＦＰＧＡ内部进行缓存， 然后才可以由ＤＳＰ读取。学生需要按照板卡的原理图分配 ＦＰＧＡ的管脚．利用１ＳＥ开发软件提供的免费ＩＰ核生成双 口ＲＡＭ或者ＦＩＦＯ．根据ＤＳＰ的数据手册提供的外部接口 时序编写译码程序。缓存模块和译码模块编写完成后，可以 通过下载电缆在线加载到ＦＰＧＡ中。采样数据进入ＤＳＰ后， 学生可以通过ＣＣＳ开发软件提供的图形界面显示时域波形 以及频谱。 软件无线电对ＤＳＰ处理速度的要求很高，所以本实验 要求学生使用基于ＤＭＡ方式的乒乓操作进行采样数据的 获取。具体实现方法为在ＤＳＰ中开两块缓存，启动ＤＭＡ往 其中一块缓存中读数的同时，对另一块缓存中的数据进行 处理。 ３＿２数字下变频的ＤＳＰ实现 软件无线电中的下变频处理过程分为混频和滤波抽取 两部分，其中滤波抽取涉及的滤波器种类较多。本实验重点 培养学生的ＤＳＰ应用能力，所以省略了混频后的ＣＩＣ和半 带滤波，直接用＿级ＦＩＲ实现滤波抽取。感兴趣的学生可以 选作ＣＩＣ和半带滤波器。为提高处理速度，对于混频过程使 用的正弦信号，本实验要求学生查表产生。对于滤波器，
