一种基于dsp的软件无线电调制解调实验平台

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1、一种基于DSP的软件无线电调制解调实验平台作者：张宏，崔利梅，何培宇，赵刚来源：时间：2007-4-2510:19:31阅读次数：252阅读等级：需要积分：0 摘要：设计实现了一套基于软件无线电的软件化MODEM实验系统，该系统硬件以TMS320C6711数字信号处理器(DSP)为核心，实现软件无线电多制式调制解调功能，并设计硬件接口完成与主机实时通信。在主机中设计虚拟仪器控制显示平台，实现了对调制解调制式的实时选择及实测数据的实时显示。   关键词：软件无线电；虚拟仪器；DSP；MODEM   软件无线电的基本思想是以开放的、可扩展的、结构最简的硬件为通用平台，把尽可能多通信功能

2、用可升级、可替换软件来实现。其中心思想是：构造一个具有标准化、模块化的通用硬件平台，并通过软件加载实现各种无线通信功能的一种开放式体系结构。调制解调器是软件无线电的关键技术环节，是软件无线电技术研究的核心内容之一，调制解调器的软件化是实现软件无线电开放性、通用性的关键一步。   系统原理   本系统针对高校教学而设计，以TMS320C6711数字信号处理器(DSP)为核心搭建软件无线电教学演示平台，为了尽可能充分地体现软件无线电的设计思想，硬件平台以DSP为核心搭建实现了硬件的模块化、开放性和可编程性，通过硬件实现数据收发、放大，在DSP中编程实现FM，DSB，QPSK，QAM等多

3、种制式的调制解调功能。系统最大的特点是采用通用计算机与DSP处理单元相结合的方案，系统中各种人机接口及控制功能、存储显示功能由PC机完成，而各种实时任务交给DSP完成，充分发挥DSP的高速处理能力及PC机的灵活性。   系统结构   该系统结构如图1所示。它是由DSP数据处理板及PC人机接口控制前台组成。其中DSP数据处理板以DSP(数字信号处理器)为核心微处理器芯，外接数据收发装置及DSP外围硬件设备，数据接收发送装置对外部信号进行采集和输出，通过功放将有用信号放大，由于所用DSP为数字信号处理芯片，所以还       图1　系统结构框图   需要A/D，D/A转换电路，将采集的

4、模拟信号转换成数字信号，并将处理后的数字信号转换成模拟信号输出。为满足主机与外围硬件的通信，要用到DSP与主机接口，在硬件中我们通过HPI(主机接口)实现DSP与PC实时通信。在PC机中用软件设计了虚拟仪器控制显示平台，实现对硬件处理的控制及显示，用户可以在虚拟仪器平台前面板中输入数据选择各种调制解调制式，并通过数据通信接口将数据读入PC机，在虚拟仪器显示平台中以图形方式实时显示数据结果。    TMS320C6711芯片简介   由于调制解调器的设计实现是基于TI公司的TMS320C6711芯片，因此，在这里对TMSC67x系列CPU结构进行简要介绍。TMSC67x系列CPU内部

5、包括程序取指单元、程序执行机构、芯片测试和仿真端口以及控制逻辑。程序取指单元由程序总线与片内程序存储器相连。程序执行机构包括2个对称数据通道(A和B)，2个对称的通用寄存器组、2组对称的功能单元(每组4个)、控制寄存器组和控制逻辑以及中断逻辑等。每组数据通路有读入及存储(写出)数据总线与片内存储器相连。    TMSC67x系列CPU采用哈佛结构，其程序总线与数据总线分开，取指令和执行指令可以并行运行。C67x系列芯片的程序总线宽度为256bit，每一次取指操作都是取8条指令，称为一个取指包。片外的存储器及总线不分，二者是统一的。全部存储空间(包括程序存储器与数据存储器，片内与片外

6、)以字节为单位统一编址。   主机通信接口设计   系统中主机通信接口HPI是TI公司数字信号处理器(DSP)中用于和主机进行双向数据通信的8位并行接口。HPI称为主机接口，是TI公司高性能DSP上配置的与主机进行通信的片内外设。传统的单片机与主机(比如PC机)接口时，需要在片外扩展附加芯片。如果采用与主机共享RAM的方式，则要片外扩展RAM及触发、锁存等芯片，这时主机可以通过DMA方式随机或整块地访问共享RAM；如果不要求主机随机访问从机数据，也可以采取扩展FIFO芯片的方式。   另外，当从机需要中断时，片外至少还要再扩展一片锁存器。   HPI主机接口将以上这些功能集成在DS

7、P芯片内部，使其与主机的连接简化，对于DSP系统无须在片外扩展上述用途的芯片。HPI有两种工作方式，共用寻址方式(SAM)和仅主机寻址方式(HOM)，本系统采用共用寻址方式，主机和DSP都能寻址HPI存储器，主机向DSP传达的控制字以及DSP处理后的实时数据都放在HPI存储器中以供访问。由于HPI是集成在片内，因此主机可以达到很高的访问速度，在SAM方式中运行频率与DSP的主频率相当，适应了DSP对高速度的要求。   系统采用HPI接口主要通过调用动态链接库文件dsk