种基于双DSP的软件无线电.PDFVIP

维普资讯 空间电子技术 158 SPACEELECTRONIC TECHNOLOGY 20(0~tti~lJ 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 张建利 杨家玮 黄鹏宇 (西安电子科技大学综合业务网理论和关键技术国家重点实验室，西安710071) 摘 要 文章简要介绍了软件无线电的概念；分析了TI公司的DSPTMS320VC5509的 特点；详细说明了一种基于双DSP的软件无线电中频调制解调平台的研究与实现。 主题词 中频 调制技术 解调技术 软件无线电 数字信号处理器 1 引 言 软件无线电就是以开放性 、通用性 、可扩展的最简硬件为平台，通过加载各种应用软件来适应不 同用户、不同应用环境的不同需求，实现各种无线电功能。软件无线电具有很强的灵活性和较强的开 放性，是未来通信乃至无线电技术的发展方向。理想的软件无线电要求宽带A／D和 D／A的放置位 置尽可能地靠近天线 ¨儿 。然而，以目前的技术水平，ADC还无法对RF信号直接采样。典型的做法 是对RF信号进行下变频，变换为IF信号：然后再对IF信号采样，将模拟信号转换为数字信号，这时 的数字信号是数字中频信号，还要经过数字下变频 (DigitalDownConvener—DDC)才能得到数字基带 信号。对于宽带高中频信号，由于DSP运算速度所限，一般采用FPGA或专用芯片(如AD公司的 AD6620)实现DDC。但是，FPGA实现比较复杂，且不易调试；专用芯片价格昂贵，虽然功能强大，但 是针对具体的电路一般只能利用其中的一部分功能，造成浪费，并且增加了硬件电路的复杂程度。因 此，对于窄带低中频信号的DDC，完全可以由DSP实现。文章提出了一种由两片TI公司出品的DSP TMS320VC5509为主的窄带低中频的软件无线电调制解调平台。 2 TMS320VC5509的特点 TMS320VC5509是TI公司生产的一种高性能、低功耗的定点DSP，具有以下特点： 1)采用改进的哈佛结构以提高计算功能。55xDSP使用多达lO条总线完成数据读写、程序读、I／ O读写的功能； 2)工作时钟频率最高可达 144MHz，1个时钟周期能执行 1条或2条指令； 3)双乘法器，每秒钟可执行288000000个乘．累加运算； 4)双算术逻辑单元并行处理； 5)24位地址总线 (按字节寻址)，寻址能力最大达到8MX16比特字； 6)128kX16bit片上RAM，包括64kBytesDual-AccessRAM(DARAM)和 192kBytesSingle．Access RAM(SARAM)； 7)采用 12级指令流水线结构； 收稿 日期：2004—09—09； 收修改稿 13期 ：2004—12—01 维普资讯 2006年增刊 张建利等 ：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 159 8)具有 InstructionCache以提高执行指令的效率； 9)具有2个 10bit片上A／D转换器； l0)具有 16bit外部存储器接 口(EMIF)，方便同SRAM、Asynchronous、EPROM，SDARAM等类型 外部存储器连接； l1)具有 16bit主机接 口(EHPI)；2个计数器；6通道DMA；3个多通道缓冲串口(McBSPs：Multi— channelBufferedSerialPort)等外设。 3 中频调制解调器的设计与实现 3．1 中频调制解调器硬件的设计与实现 文章要求实现的中频调制解调器是一种实用电台的重要组成部分。这种调制解调器具有开放的 结构，各部分能方便地升级或修改。根据项 目要求，这种中频调制解调器应能完成原始数据的纠错编 解码、交织解交织，AM、FM模拟调制解调，MSK、GMSK、DBPSK和~r／4-DQPSK数字调制解调 以及 连续可变斜率增量调制(CVSD：Continuo