【正文】 ，從而作出合理選擇[21]。另外，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器和IIR數(shù)字濾波器所引入的量化誤差是不一樣的。2. 誤差問(wèn)題：因?yàn)樵谟枚c(diǎn)DSP實(shí)現(xiàn)時(shí)，所有的數(shù)據(jù)都是定長(zhǎng)的，運(yùn)算也都是定點(diǎn)運(yùn)算，因而會(huì)產(chǎn)生有限字長(zhǎng)效應(yīng)。因此，在定點(diǎn)運(yùn)算過(guò)程中應(yīng)該采取一些判斷和保護(hù)措施（特別是在定點(diǎn)加法中）。只要個(gè)動(dòng)態(tài)范圍確定了，Q值也就確定了。通過(guò)定標(biāo)，可以在16位數(shù)的不同位置上確定小數(shù)點(diǎn)，從而表示出一個(gè)范圍大小不同且精度也不同的小數(shù)。一個(gè)整型數(shù)的最大表示范圍取決于DSP芯片所給定的字長(zhǎng)，一般為16位或24位。與模擬調(diào)制相比，具有更好的抗噪聲性能和更強(qiáng)的抗信道衰落能力等。 QPSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)調(diào)制是為了信號(hào)特性與信道特性相匹配，不同類型的信道特性相應(yīng)地存在不同類型的調(diào)制方式。 C54x DSP的軟件設(shè)計(jì)流程圖初始化采樣結(jié)束調(diào)用各信號(hào)處理算法模塊處理計(jì)算各種參數(shù)輸出結(jié)果NY圖41C54xDSP軟件設(shè)計(jì)流程圖 基帶調(diào)制解調(diào)的數(shù)字實(shí)現(xiàn)基帶調(diào)制解調(diào)器軟件包括異步串行口的初始化、接收、發(fā)送、卷積編碼、交織、去交織、基帶調(diào)制(含差分編碼、格雷編碼)、成形濾波、載波調(diào)制、匹配濾波、載波同步、位同步、差分解調(diào)、幀同步等。規(guī)范之三：堆棧的使用。如果在該函數(shù)中仍然要調(diào)用其他的兩數(shù)，其方法同上。c語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言間的相互調(diào)用主要通過(guò)累加器A和堆棧來(lái)傳遞多數(shù)。鑒于c語(yǔ)言程序主要是由編譯器完成資源的分配，編程人員可將其視作是一個(gè)黑盒，不必追究其內(nèi)在的細(xì)節(jié)；而在匯編語(yǔ)言中則由編程人員手工安排資源，所以要特別注意其使用規(guī)則應(yīng)與c語(yǔ)言保持一致。圖37 DSP主系統(tǒng)② 圖38是TMS27C512程序存儲(chǔ)器，用于裝載DSP程序代碼：圖38TMS27C512程序存儲(chǔ)器(2)模擬輸入輸出通道電路（詳見(jiàn)附錄1），主要包含： ① AD7862(A/D電路)，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換的功能；② AD8582(D/A電路)，完成數(shù)模轉(zhuǎn)換的功能； ③ MAX295EWE(數(shù)字濾波電路)，對(duì)接收和發(fā)送的基帶信號(hào)分別進(jìn)行濾波； ④ TL084(運(yùn)放電路)，對(duì)接收和發(fā)送的基帶信號(hào)分別進(jìn)行放大。2. 發(fā)送信號(hào)流程 由數(shù)據(jù)終端送來(lái)的RS232 UART數(shù)據(jù)流( kb/s)，經(jīng)MAX232轉(zhuǎn)變成TTL電平，進(jìn)入Intel8251A形成并行數(shù)據(jù)，作為原始信息碼，進(jìn)入DSP芯片，進(jìn)行卷積編碼、交織編碼和正交DQPSK調(diào)制，然后進(jìn)入數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD8582，輸出信號(hào)由濾波器MAX295EWE進(jìn)行限帶后由放大器(TL084)放大至適當(dāng)幅度，送至射頻部分[14]。圖36 FPGA與DSP寫(xiě)數(shù)據(jù)的時(shí)序 信號(hào)流程1．接收信號(hào)流程 由射頻部分送來(lái)的基帶DQPSK調(diào)制信號(hào)(f0= kHz)，進(jìn)入帶通濾波器MAX295EWE，濾除帶外噪聲，然后進(jìn)入運(yùn)算放大器(TL084)放大至適當(dāng)電平(0～3 V變化范圍)。在對(duì)HPID 的連續(xù)寫(xiě)操作過(guò)程中,要注意合理的控制HBIL 腳的輸出來(lái)通知DSP 當(dāng)前傳輸?shù)氖堑谝粋€(gè)字節(jié)還的第二個(gè),如果字節(jié)的傳輸順序被破壞,則數(shù)據(jù)可能會(huì)丟失,從而產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的結(jié)果[13]。FPGA 上電復(fù)位完畢后, HPIENA 腳被拉高,使DSP 的HPI 口可用。使用HCNTL0/ 1 ,主機(jī)可以指定對(duì)三個(gè)HPI 寄存器的訪問(wèn):HPI 控制寄存器(HPIC) 、HPI 地址寄存器(HPIA) 或HPI 數(shù)據(jù)寄存器(HIPD) 。圖35 FPGA 與DSP 的HPI 口相連的原理圖如圖35 所示,FPGA 與DSP 通過(guò)HPI 口的8根數(shù)據(jù)線HD交換數(shù)據(jù),由于5402 的數(shù)據(jù)線寬度是16 位,因此,FPGA 與DSP 之間的數(shù)據(jù)傳輸必須包含兩個(gè)連續(xù)的字節(jié)。第三部分是A/ D、D/ A 轉(zhuǎn)換部分。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用IDT71V016 , 用來(lái)擴(kuò)展內(nèi)部RAM。第一部分是DSP 主系統(tǒng)部分。（1） ,，因此，直接連接從電平上來(lái)說(shuō)是完全可以的。（2） TI DSP有以下幾種時(shí)鐘配置方案：內(nèi)部震蕩器；外部震蕩器；片內(nèi)集成有PLL,對(duì)輸入時(shí)鐘進(jìn)行倍頻和分頻。 C54xDSP芯片的電源設(shè)計(jì)電源的考慮（1） DSP一般有五類電源引腳：即CPU核電源引腳，I/O電源引腳，PLL電源引腳，模擬電路電源引腳（必須與數(shù)字電源分開(kāi)），F(xiàn)LASH編程電源引腳；（2） 每個(gè)電源與地引腳都必須接，不能懸空不接；（3） (瓷片)；（4） 電源功率大??；（5） 電源上電次序，推薦首先給CPU核充電，其次給I/O充電，再給模擬部分供電，然后才能加外部輸入信號(hào)；建議使用TI公司的電源方案：C5000TPS767D318,TPS767D301。 硬件選擇該調(diào)制解調(diào)器硬件以C54x DSP芯片為核心，包括FPGA/CPLD、可編程開(kāi)關(guān)電容濾波器、A/D變換器、D/A變換器、編解碼器、RS232異步通信接口電路及時(shí)鐘電路等。為實(shí)現(xiàn)軟件仿真FSK調(diào)制與解調(diào),用數(shù)據(jù)文件模擬要被調(diào)制的數(shù)字基帶脈沖輸入信號(hào):數(shù)碼1代表頻率f1 = 2100Hz,數(shù)碼0代表頻率f0 =1300Hz。這樣就可以產(chǎn)生兩種不同的分頻脈沖輸出,再經(jīng)過(guò)整形就得到精確的FSK 音頻正弦信號(hào)[8]。直接調(diào)頻法即連續(xù)調(diào)制中的調(diào)頻(FM) 信號(hào)的產(chǎn)生方法,是將輸入的基帶脈沖去控制一個(gè)振蕩器的參數(shù)而改變振蕩頻率,這種方法實(shí)現(xiàn)容易,輸出的波形相位是連續(xù)的,但電路的振蕩頻率穩(wěn)定性較差。如DSP芯片的運(yùn)算速度、價(jià)格、硬件資源、運(yùn)算速度、開(kāi)發(fā)工具等[6]。輸出抗混疊濾 波A/DDSP芯片D/A平滑濾波輸入圖21 典型的DSP系統(tǒng) 設(shè)計(jì)DSP應(yīng)用系統(tǒng)，選擇DSP芯片是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 對(duì)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求本課題主要討論調(diào)制解調(diào)的硬件設(shè)計(jì)和數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法。但是外置式調(diào)制解調(diào)器得用一根串行電纜把計(jì)算機(jī)的一個(gè)串行口和調(diào)制解調(diào)器串行口連起來(lái)，這根串行線一般隨外置式調(diào)制解調(diào)器配送。目前調(diào)制解調(diào)器主要有兩種：內(nèi)置式和外置式。DSP技術(shù)廣泛的應(yīng)用于語(yǔ)音處理，圖像/圖形，軍事，儀器儀表，自動(dòng)控制，醫(yī)療，家用電器等。C54x屬于TI的C5000系列的產(chǎn)品，C54x系列是針對(duì)低功耗、高性能的高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理而專門(mén)設(shè)計(jì)的定點(diǎn)DSP，廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)中，它的CPU具有下列特征：　　⑴ 采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，一條程序總線(PB)、三條數(shù)據(jù)總線(CB、DB、EB)和四條地址總線(PAB、CAB、DAB、EAB)；　?、?40bit的算術(shù)邏輯單元(ALU)以及一個(gè)40bit的移位器和兩個(gè)40bit的累加器(A、B)，支持32bit或雙16bit的運(yùn)算。　　DSP 和數(shù)字信號(hào)處理功能很差的低成本微處理器融合起到了很好的互補(bǔ)作用，同時(shí)多數(shù)應(yīng)用中均需要具有智能控制和數(shù)字信號(hào)處理兩種功能，多媒體和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需要將進(jìn)一步加速這一融合過(guò)程。DSP產(chǎn)業(yè)在約40年的歷程中經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，DSP意味著數(shù)字信號(hào)處理，并作為一個(gè)新的理論體系廣為流行；隨著這個(gè)時(shí)代的成熟，80年代開(kāi)始DSP進(jìn)入了發(fā)展的第二階段，在這個(gè)階段，DSP代表數(shù)字信號(hào)處理器，這些DSP器件使我們生活的許多方面都發(fā)生了巨大的變化； 21世紀(jì)DSP發(fā)展進(jìn)入第三個(gè)階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，TI及時(shí)調(diào)整DSP發(fā)展戰(zhàn)略全局規(guī)劃，并以全面的產(chǎn)品規(guī)劃和完善的解決方案，加之全新的開(kāi)發(fā)理念，深化產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。本課題介紹的基于C54x DSP 的基帶調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用于軟件無(wú)線電領(lǐng)域。TMS320C54xDSP 是TI 公司在繼TMS320C1X、TMS320C2X 和TMS320C5X 之后推出的16 位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。 Modem 。隨后在論述調(diào)制解調(diào)器工作原理的基礎(chǔ)上，給出了一種基于C54xDSP的通用基帶調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)。摘 要調(diào)制解調(diào)器是利用模擬通信網(wǎng)來(lái)完成一系列數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵設(shè)備之一。本論文先簡(jiǎn)要闡述了C54xDSP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理，探討了C54xDSP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。關(guān)鍵詞：基帶；調(diào)制解調(diào)器；DSP；濾波；編碼ABSTRACTModem is one of the equipment which uses a munications network to plete a series of data munications. In recent years, with the rapid progress in science and technology and data munication built increasing and business scope of the struggle, for both modems transmission speed and performance indicators corresponding offered a high standard required. DSP chip with advantages of a small size, weight and more convenient use while DSP technology have a strong data processing ability, high running speed, therefore, based on the DSP technology in a munication system modem are increasingly wide application.This paper briefly describes the first c54xdsp system structure and working mechanism, c54xDSP benefits of work. Then the modem works on the basis of giving a general c54xdsp based on the design project with your modem. The modem hardware c54x DSP to chip at the core, including FPGA/CPLD, programmable switch a filter and a d change and d a varied and codec, RS 232 asynchronous munication interface and the electrical circuits. A modem peripheral interface software includes: initialize, receiving and sending, coding, base with modulation, filtering, the carrier waves synchronization, synchronous and demodulates and a frame alignment, etc. At last it’s the DSP mobile munications technology in wireless systems and developing prospect.KEY WORDS: Baseband 。Encoding目 錄第1章 緒論 1 DSP技術(shù) 1 C54xDSP芯片 2 基帶調(diào)制解調(diào)器原理及應(yīng)用 3第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 4 對(duì)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 4 設(shè)計(jì)背景 4 DSP系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)計(jì) 4 CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 5 總體設(shè)計(jì)方案 6 6 硬件選擇 8第3章 基于C54x DSP的通用基帶調(diào)制解調(diào)器硬件設(shè)計(jì) 9 C54xDSP應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 9 C54xDSP芯片的電源設(shè)計(jì) 9 時(shí)鐘的考慮 9 3V 和5V混合邏輯設(shè)計(jì) 10 基于C54xDSP調(diào)制解調(diào)器硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 QPSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 信號(hào)流程 14 硬件原理圖說(shuō)明 14第4章 基于C54x DSP的通用基帶調(diào)制解調(diào)器軟件設(shè)計(jì) 17 C54x DSP的軟件設(shè)計(jì) 17 TMS32C54混合編程的規(guī)范 17 C54x DSP的軟件設(shè)計(jì)流程圖 18 基帶調(diào)制解調(diào)的數(shù)字實(shí)現(xiàn) 18 QPSK調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 19 DSP定點(diǎn)實(shí)現(xiàn) 20 24 27 結(jié)語(yǔ) 30參考文獻(xiàn) 31致 謝 33附錄1：模擬輸入/輸出通道電路 34附錄2：英文原文 35附錄3：中文譯文 44第1章 緒論二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到普遍的應(yīng)用。功能強(qiáng)大的指令系統(tǒng),使該芯片具有很高的處理速度和廣泛的應(yīng)用適應(yīng)性,由于C54xDSP有功耗小、成本低等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、軟件無(wú)線電等領(lǐng)域。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬(wàn)條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。 由于DSP芯片的問(wèn)世，使得數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域中的應(yīng)用更加引起重視。內(nèi)核結(jié)構(gòu)的不斷完善，多通道的結(jié)構(gòu)和單指令多重的數(shù)據(jù)(SIMD)、特大指令字組(VLIM)將在新的高性能處理器中占主導(dǎo)地位，它將是DSP在的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[2]?？蓾M足多種實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的需要[3]?！　、蕟为?dú)的數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生單元(DAGEN)和程序地址(PAGEN)產(chǎn)生單元，能夠同時(shí)進(jìn)行三個(gè)讀操作和一個(gè)些操作[4]。調(diào)制是將數(shù)字信號(hào)與音頻載波組合，產(chǎn)生適合于電話線上傳輸?shù)囊纛l信號(hào)