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          基于MDA的嵌入式軟件開發(fā)平臺設(shè)計(jì)

          作者:劉愛娟 夏志忠 時(shí)間:2008-05-26 來源:TI網(wǎng)站 收藏

            1 引言

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/83032.htm

            是通過電離層反射來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息傳輸,因而其通信受地形限制??;其次通信成本低,靈活性強(qiáng)。但它也存在一些缺點(diǎn),如:信息傳輸?shù)目煽啃圆?,存在深衰落和多徑時(shí)延失真等。在一般在短波信道中傳輸數(shù)據(jù),信息的誤碼率通常在10-2-10-3的數(shù)量級,這些嚴(yán)重的衰落以及多徑效應(yīng)造成的碼間串?dāng)_,限制了通信質(zhì)量的進(jìn)一步提高。近年來,由于在短波數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,采用了各種有效的抗衰落和抗多徑的措施,使系統(tǒng)的誤碼率差不多提高了兩個(gè)數(shù)量級。其中,時(shí)頻組合調(diào)制技術(shù)(即FTSK)是目前廣泛采用的抗衰落和抗多徑技術(shù)之一。針對這種情況,本文提出采用DSP(數(shù)字信號處理器)實(shí)現(xiàn)調(diào)制,并取得較好的效果。

            2 調(diào)制方式

            在一個(gè)或一組二進(jìn)制符號的持續(xù)時(shí)間內(nèi),用若干個(gè)調(diào)制頻率的組合來傳送原二進(jìn)制數(shù)據(jù)流,每一個(gè)調(diào)制頻率在不同的時(shí)隙內(nèi)有不同的頻率,這種由不同時(shí)隙和不同頻率所構(gòu)成的信號,稱為"時(shí)頻調(diào)制信號";在某種意義上又可看成是一種時(shí)頻編碼調(diào)制,組成的系統(tǒng)稱頻率分集接收系統(tǒng),即按一定的規(guī)則在數(shù)據(jù)符號的不同時(shí)隙發(fā)射不同頻率信號來實(shí)現(xiàn)信號傳輸?shù)恼{(diào)制方式。FTSK又可分為幾種調(diào)制方式,包括二時(shí)二頻制,二進(jìn)制四時(shí)四頻制,四進(jìn)制四時(shí)四頻制、八進(jìn)制四時(shí)四頻制以及十六進(jìn)制相位調(diào)制等。

            FTSK碼組的編碼原則是,所編碼組既具有強(qiáng)的抗衰落和抗干擾能力,又容易實(shí)現(xiàn)同步,也就是要求編出能從信息序列中提取同步信息的正交碼組。首先,為了提高抗衰落能力,要求每一個(gè)碼組的不同時(shí)隙中應(yīng)含有不同的頻率。這樣,二時(shí)二頻基本上具有二重頻率分集的效果,而四時(shí)四頻基本上具有四重頻率分集的效果;其次,為了加強(qiáng)抗干擾性,任何兩個(gè)碼組的碼距應(yīng)最大,所以首先要選用正交碼,即要求所有的碼組在同一時(shí)隙內(nèi)含有不同的頻率,對于四時(shí)四頻制而言,在表示四進(jìn)制信息時(shí),很容易形成正交碼,但表示八進(jìn)制信息時(shí),只能形成部分正交的碼組;最后,在碼組配置時(shí)還應(yīng)考慮從碼組本身能提取同步信息,即要求編碼方式是非循環(huán)碼,且任何兩個(gè)碼組都沒有相同的二聯(lián)碼或三聯(lián)碼。

                  表1 各種調(diào)制方式性能比較

                  

            由表1可以看出,從性能而言,"四進(jìn)制四時(shí)四頻制"是最好的。對于調(diào)制,我們選用正交編碼方式,如表2所示

                  表2 4FTSK編碼方式

                  

            3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

            由于本設(shè)計(jì)的主要目的是利用軟件及簡單的硬件實(shí)現(xiàn)4FTSK調(diào)制,并且力求產(chǎn)生的信號精確,故系統(tǒng)選用了當(dāng)今比較流行的數(shù)字信號處理器(TI公司的TMS320C5402)和一片D/A(CA3338)轉(zhuǎn)換芯片,用匯編語言編程實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號輸出。

            3.1 TMS320C5402特點(diǎn)

            TMS320C5402是TI公司TMS320家族的定點(diǎn)DSP(數(shù)字信號處理器)芯片。DSP可廣泛應(yīng)用于雷達(dá)信號處理,無線通信,語音信號處理等。實(shí)際上,DSP技術(shù)在工程應(yīng)用中,就是要用數(shù)字信號處理的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

            DSP器件采用了與傳統(tǒng)微處理器系統(tǒng)不同的總線結(jié)構(gòu),同時(shí)增加了硬件運(yùn)算單元,把軟件計(jì)算變?yōu)橛布?jì)算處理,因此極大地提高了系統(tǒng)的數(shù)字處理速度。

            C5402的CPU通過使用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了高度的并行運(yùn)算能力。同時(shí),多種尋址模式和完善的指令提高了整個(gè)系統(tǒng)的性能。C5402主要有以下特點(diǎn):

            增強(qiáng)的哈佛結(jié)構(gòu),四條地址總線和四條數(shù)據(jù)總線。
            高度并行的先進(jìn)CPU設(shè)計(jì),性能更好的面向應(yīng)用的硬件邏輯。
            為快速算法和高級語言優(yōu)化設(shè)計(jì)的專用指令集。
            標(biāo)準(zhǔn)化的模塊結(jié)構(gòu),適于快速開發(fā)。
            先進(jìn)的IC處理技術(shù),提高了性能,降低了電源消耗。
            
            3.2 CA3338芯片性能

            CA3338是HARRIS公司推出采用CMOS工藝制成的高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器,最高工作頻率可達(dá)50M。它可以采用單電源+5V供電,并且能產(chǎn)生"軌對軌"的輸出。

            CA3338內(nèi)部采用改進(jìn)的R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò),對高三位進(jìn)行3位-7位的線性熱編碼來驅(qū)動7位加權(quán)電阻,這樣,減少了由于輸出電壓值的改變產(chǎn)生的寄生電壓。其內(nèi)部功能框圖如圖1所示:

                  

                                                        圖1 CA3338功能框圖

            LE是片選信號,低電平有效。
            D0-D7是數(shù)字信號輸入端;COMP控制是否對輸入信號的電平取反,高電平有效。
            VREF+及VREF-是參考電壓。
            VDD接+5V電源,VSS是數(shù)字地,VEE可以接模擬地也可以接負(fù)電壓。電平轉(zhuǎn)換部分就是將輸入電壓范圍在VDD和VSS之間的數(shù)字信號轉(zhuǎn)
            換到電壓范圍為VDD和VEE之間。
            VOUT是輸出的模擬信號。

          linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)

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