基于TMS320C6722的高速鐵路信號(hào)發(fā)送與接收模擬系統(tǒng)
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4.1正交化FSK信號(hào)發(fā)送與解調(diào)
4.1．1信號(hào)的發(fā)送
上位機(jī)控制界面選擇要發(fā)送信號(hào)的各項(xiàng)參數(shù)，包括制式、載頻、調(diào)制頻率、頻偏等，通過USB傳輸信號(hào)信息發(fā)送到ARM，ARM根據(jù)信號(hào)信息設(shè)置定時(shí)器參數(shù)，發(fā)送DDS頻率參數(shù)，完成FSK信號(hào)的發(fā)送。
4．1．2信號(hào)的解調(diào)
正交化FSK信號(hào)的解調(diào)過程中，采用了頻域解調(diào)方法。頻譜識(shí)別法能準(zhǔn)確直觀地找到特征功率譜，從而得出載頻和調(diào)制頻率。在正交化FSK信號(hào)中，調(diào)制頻率和頻偏存在倍數(shù)關(guān)系，可通過載頻和調(diào)頻計(jì)算出上下邊頻，即上下邊頻＝載頻＋調(diào)頻／2。
4．2新型數(shù)字編碼信號(hào)發(fā)送與解調(diào)
4.2． 1信號(hào)的發(fā)送
新型數(shù)字編碼信號(hào)碼字共19 bit，該信號(hào)是由多個(gè)低頻信號(hào)疊加形成的多音頻調(diào)制信號(hào)，信號(hào)頻譜中有很多的交叉調(diào)制項(xiàng)，通過DDS發(fā)送時(shí)，采用調(diào)相的方式實(shí)現(xiàn)。首先根據(jù)數(shù)字編碼信號(hào)的特點(diǎn)建立相位表，然后初始化ARM的定時(shí)器，設(shè)置ARM定時(shí)器的中斷頻率為16 384 Hz。當(dāng)每次中斷發(fā)生時(shí)查表將相位表中的一個(gè)值寫人AD9831的相位偏移寄存器，重復(fù)發(fā)送相位表的值即可完成信號(hào)的發(fā)送。
4．2．2信號(hào)的解調(diào)
解調(diào)方法采用脈沖解調(diào)原理。根據(jù)數(shù)字編碼信號(hào)的特點(diǎn)，其頻譜以載頻為對(duì)稱軸，載頻兩側(cè)有兩條占用碼形成的對(duì)稱的譜線，這三條譜線在頻譜中幅值較大。根據(jù)這一特征，對(duì)采樣信號(hào)求功率譜，找出其中的五條幅值較大的譜線按頻率排序，然后按照相應(yīng)規(guī)則判斷載頻是否存在。如果存在則繼續(xù)解調(diào)，否則重新采樣。原信號(hào)通過高通濾波器后量化處理，在幅值正過零處形成脈沖序列，低通濾波后得到調(diào)制信號(hào)。對(duì)調(diào)制信號(hào)加Hammlng窗截?cái)嗪筮M(jìn)行FFT變換，就得到了調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)。新型數(shù)字編碼信號(hào)的調(diào)制頻率的間隔為0．64 Hz。為了能準(zhǔn)確地識(shí)別出不同的調(diào)制頻率，采用了ZFFT技術(shù)得到0．031 25 Hz的頻譜觀察分辨率。得到的低頻信息還需進(jìn)行CRC校驗(yàn)以檢測解碼的正確性。CRC校驗(yàn)的優(yōu)先權(quán)高于奇偶校驗(yàn)，若CRC校驗(yàn)不通過，再對(duì)速度碼進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，如果速度碼正確，則對(duì)信息碼循環(huán)糾錯(cuò)，直到通過CRC校驗(yàn)，解碼結(jié)束。
4．3 USB通信設(shè)i十
本系統(tǒng)的USB通信部分實(shí)現(xiàn)ARM和上位機(jī)之間的通信。系統(tǒng)采用全速USB2．0標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行批量數(shù)據(jù)傳輸。STM32F103ZET自帶 USB2，0全速設(shè)備外設(shè)固件接口，即USB固件庫?？梢杂么藥爝M(jìn)行USB宏單元簡化開發(fā)。通過USB的高、低優(yōu)先權(quán)中斷處理函數(shù)USB_HPI（）與 USB_LPI（），響應(yīng)相關(guān)的批量傳輸中斷。
4．4上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
由于所發(fā)送信號(hào)參數(shù)復(fù)雜，如果用硬件實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)送控制，必將造成面板設(shè)計(jì)復(fù)雜，而且顯示的信息量也不多，因此采用PC機(jī)作為主控制端，在PC上用Borland C＋＋Builder 6開發(fā)相關(guān)發(fā)送、接收界面。
基于TMS320C6722 DSP浮點(diǎn)處理器的軌道信號(hào)模擬系統(tǒng)，能夠模擬高速鐵路信號(hào)的發(fā)送和解調(diào)過程c該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)軌道信號(hào)的實(shí)時(shí)發(fā)送過程中，能夠隨時(shí)添加單頻干擾或雙頻干擾。本系統(tǒng)經(jīng)過測試，性能穩(wěn)定，解調(diào)結(jié)果正確，各項(xiàng)指標(biāo)符合鐵道部要求，達(dá)到了預(yù)期的要求。該系統(tǒng)可為國內(nèi)高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)提供可行的解決方案，也可為教學(xué)和實(shí)驗(yàn)提供演示，具有很好的應(yīng)用前景。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/187678.htm
評(píng)論