【正文】 致謝 參考文獻【1】中國手機用戶數(shù)超過5. 39億戶創(chuàng)新高[EB/OL]. http: // . chinanews. . /cj/cyzh/news/2007/1224/1113664. 【2】[2吳利民,薛峰,:[J].武漢:武漢大學(xué)出版社,2000,6.[3]:[D].武漢:武漢理工大學(xué),2004.【4】:=D.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué),2005.【5】:=D].大連:大連理工大學(xué),2005.【6】:7D].武漢:武漢理工大學(xué),2005.【7】:清華大學(xué)出版社,2003.【8】黎雄，[[J].信息技術(shù)...【9】:[D].長沙:中南大學(xué)，2005.【10】杜永興，秦嶺，[[J]..[11] :[D].西安:西北工業(yè)大學(xué)，2006.[12] ]，北京:機械工業(yè)出版社，,2006.[13] 陳桂明，張明照，:科學(xué)出版社，2001】[14] ]:科學(xué)出版社，2006.[15]寫書 [15 [16] TMS320C54x Code Composer Instruments Incorporated,2000. [17]:機械工業(yè)出版社，2005. [18]戴逸民，梁曉雯，:電子工業(yè)出版社，2002. [19]薛定宇，:清華大學(xué)出版社2002. 。對不同信道信息的接收，這為軟件無線電信道處理提供了可行的方法。軟件無線電中對于不同信道信息的處理，需要利用不同的數(shù)字濾波器對信號進行接收，利用DSP硬件編程語言，在同一個DSP硬件平臺上，可以通過改變?yōu)V波器系數(shù)的方法很容易地完成對不同階數(shù)的濾波器設(shè)計，從而實現(xiàn)DSP解決方案為軟件無線電中的數(shù)字信號處理開創(chuàng)了新的領(lǐng)域，它已具有許多新的專用開發(fā)工具，如本文使用的CCS開發(fā)環(huán)境，DSP Builder等。硬件設(shè)計環(huán)節(jié)包括硬件描述、代碼生成硬件仿真等部分，如圖5所示：第四章 仿真與結(jié)果分析結(jié)論軟件無線電中對于不同信道信息的處理，需要利用頻率不同的FIR濾波器對相應(yīng)的信號進行接收，利用MATLAB的窗函數(shù)設(shè)計得到濾波系數(shù)，然后將其移植到DSP完成FIR濾波器的編程，在同一個DSP硬件平臺上，通過對多組不同的濾波器系數(shù)的讀取和程序運行，可以很容易地完成對多個不同階數(shù)FIR濾波器的設(shè)計，從而達到對不同信道信息的接收，實現(xiàn)了無線電接收信道的軟切換處理，這為軟件無線電信道處理提供了一種可行的方法和思路?；贒SP硬件的設(shè)計是目前可實現(xiàn)的一種設(shè)計。系統(tǒng)工作時，在發(fā)射通道上，信源或者基帶數(shù)字信號流入DSP系統(tǒng)，通過DSP系統(tǒng)的處理，輸出期望的信號。這一方案的核心結(jié)構(gòu)是A/D/A+DSP系統(tǒng)。在這里，我們利用循環(huán)緩沖區(qū)和雙操作數(shù)尋址方法實現(xiàn)FIR濾波器，濾波:相當(dāng)于軟件無線電中的信道帶寬為45MHz105MHz。方波數(shù)據(jù)圖第三、FIR濾波器程序的實現(xiàn)。圖中只截取了1024點的一個周期的數(shù)據(jù)。 } fclose(fw)。 else t=9000。i++) { j=i%20。else { for(i=0。Int i,j,t。當(dāng)CCS程序?qū)ζ溲h(huán)連續(xù)讀取時，就可得到連續(xù)輸入的方波信號。第二，出入信號的產(chǎn)生。為了使循環(huán)尋址正常進行，除了用循環(huán)緩沖區(qū)長度寄存器(BK)來規(guī)定循環(huán)緩沖區(qū)的大小外，循環(huán)緩沖區(qū)的起始的N個最低有效位必須為0。到第6次間接尋址后指向0066h。第一次間接尋址后，AR1指向數(shù)據(jù)存儲單元0061h。這樣，就能保證循環(huán)緩沖區(qū)的指針ARx始終指向循環(huán)緩沖區(qū)，實現(xiàn)循環(huán)緩沖區(qū)頂部和底部單元相鄰。要做到這一點，必須利用BK(循環(huán)緩沖區(qū)長度)寄存器實現(xiàn)按模間接尋址。所以，在這里采用循環(huán)緩沖區(qū)法實現(xiàn)濾波器中的z。依次循環(huán)進行。之后，再進行第3次乘法累加運算y(n+2)，最后ARx將指向x(n3)。接著，進行第二次乘法累加運算,最后ARx指向x(n4)。然后，從I/O口輸入數(shù)據(jù)x(n+1)。6級循環(huán)緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)如圖35所示，循環(huán)緩沖區(qū)頂部為低地址單元。利用卡片BK(循環(huán)緩沖區(qū)長度)寄存器對滑窗進行間接尋址，循環(huán)緩沖區(qū)地址首尾相鄰。例如下面指令: 延時指令與其它指令相結(jié)合，可以在同樣的機器周期內(nèi)附加完成這些數(shù)據(jù)傳送操作。 對存儲器的延時操作是通過使用存儲器延時指令DELAY實現(xiàn)的，它可以將數(shù)據(jù)存儲單元中的內(nèi)容向較高地址的下一單元傳送。y(n)求得以后，從I/O口輸入一個新數(shù)據(jù)x(n+1)至線性緩沖區(qū)的頂部(低地址)單元，再將ARx指向底部高地址單元，開始第二次執(zhí)行，如圖34所示。當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行時，由ARx指向線性緩沖區(qū)的底部，并開始取數(shù)、運算。在這里，我們先用N=6的線性緩沖區(qū)存儲器來說明。實現(xiàn)FIR運算的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是實現(xiàn)z，常用的方法是用線性緩沖區(qū)法實現(xiàn)z和用循環(huán)緩沖區(qū)法實現(xiàn)z。如果I/O設(shè)備是慢速器件，則需要插入等待狀態(tài)。有兩條指令實現(xiàn)輸入和輸出:PORTR PA, Smem:將PA的端口內(nèi)容送數(shù)據(jù)存儲器SmemPORTW Smem, PA。它不斷地輸入樣本x(n)，經(jīng)延時(z)，做乘法累加，再輸出濾波結(jié)果y(n)。由于FIR濾波器沒有反饋回路，因此它是無條件穩(wěn)定系統(tǒng)，其單位沖激響應(yīng)h(n)是一個有限長序列。第一、FIR濾波器中的實現(xiàn)。四、連接器 連接器的作用是接受可重新分配地址的目標(biāo)文件(.obj)作為輸入，生成可執(zhí)行的目標(biāo)文件(.out )。匯編代碼內(nèi)除了C54x機器指令外，還可以有匯編偽指令(asse。與C54x標(biāo)準(zhǔn)匯編語言相比，采用線性匯編不需要考慮以下因素:（1）并行指令安排（2）指令延遲（3）寄存器使用三、匯編器匯編器產(chǎn)生可重新分配地址的機器語言目標(biāo)文件。 對于性能要求很高的場合，用戶需要用線性匯編對關(guān)鍵的C代碼進行改寫，然后采用匯編優(yōu)化器進行優(yōu)化，最大限度的提高代碼效率。 二、匯編優(yōu)化器匯編優(yōu)化器的作用是對用戶編寫的線性匯編代碼(.sa )進行優(yōu)化。(2) C優(yōu)化器對語法分析器的輸出文件進行優(yōu)化，目的是縮短代碼長度和提高代碼執(zhí)行效率。(1)語法分析器的功能是對C代碼進行預(yù)處理，進行語法檢查，然后產(chǎn)生一個中間文件(.if)作為C優(yōu)化器或代碼產(chǎn)生器的輸入。一、 編譯器C54x的C編譯器對符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的C代碼進行編譯，生成匯編代碼。在一個開放式的插件(plugin )結(jié)構(gòu)下，CCS內(nèi)部集成了以下的軟件工具: (1)C54x代碼產(chǎn)生工具 (2)軟件模擬器(Simulator ) (3)實時基礎(chǔ)軟件DSP/BIOS (4)主機與目標(biāo)機之間的實時數(shù)據(jù)交換軟件RTDX (5)實時分析(realtime analysis)和數(shù)據(jù)可視化(data visualization capabilities )軟件 代碼產(chǎn)生工具(Code Generate Tools)構(gòu)成了CCS集成開發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)部件。對于開發(fā)者，要想在有限的開發(fā)周期內(nèi)充分利用DSP器件的每個MIPS，有效的開發(fā)工具至關(guān)重要。目前DSP的發(fā)展趨勢是處理器更復(fù)雜，更新速度更快，DSP的應(yīng)用也向多處理器、多通道發(fā)展，變得越來越復(fù)雜。根據(jù)軟件無線電信道處理技術(shù)的研究步驟，在設(shè)計好所需的濾波器后，首先需要在軟件上實現(xiàn)。此外，許多DSP的多處理單元結(jié)構(gòu)還可以將一些特殊的算法，例如FFT的位倒序?qū)ぶ泛腿∧＿\算等，這種芯片內(nèi)部的特殊硬件結(jié)構(gòu)可以提高運行速度。因此，DSP在進行連續(xù)的乘法運算時，每一次乘法運算都是單周期的。它們可以在一個指令周期內(nèi)同時進行運算。(6)采用先進的IC制造工藝，降低了芯片的功耗，提高了芯片的性能。(4)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，使派生器件得到了更快的發(fā)展。(2)具有高度并行性和專用硬件邏輯的CPU設(shè)計，提高了芯片的性能。不同的DSP應(yīng)用系統(tǒng)由于應(yīng)用場合、應(yīng)用目的等不盡相同，對DSP的選擇也不同。只有選擇了DSP芯片，才能進一步設(shè)計其外圍電路及系統(tǒng)的其他電路。設(shè)計流程基本如下：開始DSP初始化將濾波器系數(shù)存入存數(shù)單元操作數(shù)與程序存儲器相乘后累加保存濾波結(jié)果FIR程序設(shè)計流程圖在進行DSP系統(tǒng)設(shè)計時，選擇合適的DSP芯片是非常重要的一個環(huán)節(jié)。第3章基于DSP平臺的軟件無線電信道的設(shè)計在這一章里，通過運用DSP的集成開發(fā)環(huán)境CCS，完成了軟件無線電中信道處理技術(shù)的設(shè)計與理論實現(xiàn)，這是本論文的重點研究內(nèi)容。當(dāng)用函數(shù)fftfilt濾波后，運行plot(t,newsig)。運行plot(t,sig)。xlabel(‘時間’)。figure。ylalbel(‘幅值’)。plot(t,sig)。Matlab試驗程序如下:t=0:1/300000000:。在此程序中,向量b[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]就是所求濾波器的系數(shù)，在此設(shè)計的是18階濾波器，所以濾波器的返回系數(shù)有19個。xlabel(‘歸一化頻率’)。[h,f]=freqz(b)。n=18。Wn是一個包含兩個元素的向量，Wn=[W1 W2],其通帶為W1WW2。這個帶通濾波器的設(shè)計函數(shù)如下: B=firl(N,Wn,’bandpass’ )，表示設(shè)計一個N階(N點)的低通FIR數(shù)字濾波器，返回的向量B為濾波器的系數(shù)(單位沖激響應(yīng)序列)。階數(shù)為18。 假設(shè)軟件無線電中需要設(shè)計一個線性相位帶通FIR濾波器指標(biāo)如下: 阻帶截止頻率為30MHZ和120MHz。窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器的基本思想是:根據(jù)給定的濾波器技術(shù)指標(biāo)，選擇濾波器長度N和窗函數(shù),使其具有最窄寬度的主瓣和最小的旁瓣。并且提供了各種窗函數(shù)的函數(shù)，比如，hamming()是海明窗函數(shù)，kaiser()是凱塞窗函數(shù)，使在設(shè)計的過程中，不用自己重新設(shè)計窗函數(shù)。fftfilt()利用效率高的基于FFT重疊相加算法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)濾波，該函數(shù)只實用于FIR濾波器。Firrcos()用于設(shè)計具有光滑，正弦過渡帶的低通線性相位濾波器。fir2()函數(shù)設(shè)計的FIR濾波器，其濾波器的頻率特性由矢量f和m決定，f、m分別為濾波器的期望幅頻相應(yīng)的頻率相量和幅值相量。其設(shè)計流程圖如下： 在Matlab中提供了一些濾波器的函數(shù)，使FIR濾波器的運算更加方便和快速。Matlab的數(shù)字信號處理工具箱包含了各種經(jīng)典和現(xiàn)代的數(shù)字信號處理技術(shù)，所以在實際軟硬件模擬系統(tǒng)之前，可以先根據(jù)工程實際的需要，選擇Matlab中的窗函數(shù)來求得濾波器的系數(shù)，并編寫相應(yīng)的程序來檢驗所求得的系數(shù)是否符合最終的要求，以此來縮短設(shè)計周期，減少工作量，提高設(shè)計效率。Matlab是一種使用簡便，特別適用于科學(xué)研究和工程計算的高級語言，它集科學(xué)計算，自動控制，信號處理，圖像處理，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和小波分析等于一體。FIR濾波器的軟件實現(xiàn)可以選用許多算法語言來完成，例如C語言，Pascal語言等。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，程度也越來越復(fù)扎，因而對于算法及實現(xiàn)的研究更顯重要。硬件實現(xiàn)指的是根據(jù)數(shù)字濾波器的數(shù)學(xué)模型和算法，設(shè)計專用數(shù)字信號處理器，使計算程序全部硬件化。軟件實現(xiàn)指的是在計算機上執(zhí)行編好的程序。 由于受N個采樣點的限制，濾波器的截止頻率不能任意選擇，為了能自由選擇，就應(yīng)該增加采樣點數(shù)N。在窗函數(shù)法中用加寬過渡帶來換取阻帶的衰減，在這里可以通過選擇適當(dāng)?shù)耐◣c阻帶之間的過渡帶的頻率采樣來達到峰值逼近誤差最小。 由頻域抽樣法設(shè)計的濾波器，在每個采樣點上，頻率響應(yīng)將嚴(yán)格與理想特性一致，而在采樣點之間的頻率響應(yīng)，則是由各采樣點的內(nèi)插函數(shù)延伸疊加來形成的，因此，如果各采樣點之間的理想特性越平緩，則內(nèi)插值就越接近理想值，逼近也就越好。(2)頻率抽樣法對于所期望的濾波器的頻率響應(yīng)，可以在頻域?qū)ζ溥M行采樣，以此來確定FIR濾波器的H(k)，即令 (228)這樣設(shè)計的濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為: (229)對于線性相位FIR濾波器的H(k)，在設(shè)計時還應(yīng)滿足采樣值的幅度與相位約束條件。4)驗算技術(shù)指標(biāo)是否滿足