HSP50415在數(shù)字上變頻應(yīng)用研究

介紹了Intersil公司推出的可編程數(shù)字上變頻器HSP50415的結(jié)構(gòu)、功能和特點，給出了HSP50415在數(shù)字上變頻應(yīng)用中與TMS320VC5509的接口電路。

　　1 引言

　　軟件無線電的基本思想是在一個通用的硬件平臺上，通過軟件加載的方式用軟件實現(xiàn)所有無線電臺的功能。軟件無線電的理想結(jié)構(gòu)是將A/D、D/A盡可能地靠近天線?？紤]到目前A/D、D/A的帶寬及DSP的處理能力，一般采用中頻采樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)。

　　2 HSP50415的功能和特點

　　2.1 HSP50415的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能

　　HSP50415由256深度的FIFO數(shù)據(jù)緩沖器、星座映射器、成形和內(nèi)插濾波器、復(fù)數(shù)乘法器、符號率NCO、載波NCO及雙路DAC組成。其內(nèi)部組成如圖1所示。各組成部分的功能如下：

　　前端數(shù)據(jù)輸入模塊：HSP50415的信號輸入管腳是DIN(0～15)、ISTRB、TXEN和DATACLK。數(shù)據(jù)輸入有兩種方式：一種是固定符號速率傳輸方式，一種是猝發(fā)傳輸方式。在固定符號速率傳輸方式下，數(shù)據(jù)將以2倍采樣率進(jìn)入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)為256×32bit的FIFO。一旦一對I和Q數(shù)據(jù)進(jìn)入FIFO，數(shù)據(jù)會以采樣率讀出。因為FIFO完成了一個串并變換，將一路信號變換成I和Q兩路信號，因此輸入端數(shù)據(jù)率是輸出端的2倍。在猝發(fā)方式下，當(dāng)數(shù)據(jù)滿或半滿時，F(xiàn)IFO的標(biāo)志位可觸發(fā)DSP的中斷，通知DSP停止發(fā)數(shù)據(jù)，這時可讀數(shù)據(jù)。I/O輸入時序如圖2所示。

　　星座映射圖：星座映射圖中有一個用戶可編程查找表(256×8bit RAM)，這個查找表僅支持I/Q最大位寬為4bit(256QAM)的數(shù)據(jù)，可完成各種正交的PM和AM基帶碼映射。I和Q數(shù)據(jù)合并成8bit的數(shù)據(jù)作為地址去查表，得到映射數(shù)據(jù)并以Iout3:0>和Qout3:0>的形式輸出，如圖3所示。

　　成形濾波器：成形濾波器的基本內(nèi)插率為×4、×8或×16。此外，還有一個可選的2bit模式以供用戶將抽樣率減少1/2。成形濾波器的運算由移位累加來完成，其最大輸入采樣率為MIN((CLK×2×2^twoBitMode)/(#bit×interpolationRate)，CLK/4)。若使用2bit模式，則式中twoBitMode為1，否則為0，#bit為輸入數(shù)據(jù)的位數(shù)，interpolationRate為內(nèi)插率。

　　半帶濾波器：半帶濾波器的內(nèi)插率為2，由于其系數(shù)在偶數(shù)點上為零，因此可將計算量減少一倍。

　　內(nèi)插濾波器：內(nèi)插濾波器將半帶濾波器的輸出采樣率插值到最終的采樣率Fsout。

　　數(shù)控振蕩器(NCO)：為內(nèi)插濾波器提供時鐘，并允許輸入和輸出采樣率有非整數(shù)倍關(guān)系。

　　乘法器：把基帶信號調(diào)制到可編程中頻上。

　　輸出模塊：HSP50415內(nèi)部集成了雙路12位DAC，并由x/sinx濾波器提供滾降補償，可以實現(xiàn)模擬輸出。另外還提供了14位數(shù)字輸出。

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