软件无线电的通用调制器设计和实现.docx

h h 软件无线电的通用调制器设计和实现 摘 要 介绍一种基于软件无线电的通用调制器的设计方法 给 出了总体设计方案 说明了系统功能在 与 之间的划分及系统 的工作流程 关键部分的硬件实现方法和软件设计 给出了测量结果。 关键词 软件无线电 调制器 数字上变频器 上世纪 年代发展起来的软件无线电 的基本思想是 构造一个具有开放 性、标准化、模块化的通用硬件平台 将各种功能用软件完成。这是 一种全新的思想 它一经提出就受到了广泛的重视。但是 到目前为止 各国对软件无线电的研究还非常有限。 由于软件无线电实现的前提是 高度数字化 而现阶段的器件水平还不能达到要求 同时软件无线电 的设计还缺乏统一标准 因而只能利用软件无线电的思想 根据系统 要求 对其结构适当调整 进行系统设计。 本文采用可编程器件和专用器件相结合的设计方法和分层的设 计思想 给出了一种基于软件无线电的通用调制器的设计和实现方法 并给出了系统的测试结果。 总体设计方案 总体方案框图 通用调制器总体方案框图如图 所示。 h h 系统使用的主要器件有四个 通用 、可编程逻辑器件 、 可编程数字上变频器和 变换器。其中的两个主要芯片 通用 和 均为通用可编程器件。这样 在系统设计时 存在着通用器件 的功能定义问题。为了使系统的功能在器件之间进行合理的分配 充 分、有效地利用芯片资源 并使系统设计简单、 清晰 在软件无线电体 系结构的基础上采用了分层的设计方法 将系统的结构分为三层 接 口层、配置层和处理层。 接口层 接口层用来与外界通信 控制整个系统的工作模式。 接口采用 的主机并口 。图 所示的外部控制器为 机 即 机的并口与 的 口相连并通信 将系统工作模式的控制参数传递给 。需 要指出 任意带并口通信方式的器件或仪器均可代替 机 控制系统 的工作模式。 配置层 配置层用来给处理层配置参数 由通用 完成。 根据其主机 并口接收到的控制参数调用相应的程序 计算出配置层所需要的各个 参数值 并产生相应的时序信号 将计算结果配置给可编程器件 和数字上变频器。 h h 处理层 处理层由 、数字上变频器和 转换器组成。当 和数 字上变频器的参数配置完后 处理层脱离配置层单独工作。 由 产 生对应特定比特流、 特定调制方式的 、 信号 并产生特定的时序信 号将 、 信号写入数字上变频器完成调制过程 再由 转换器将数 字信号变为模拟已调信号输出。 系统的工作过程 系统的工作过程和图 所示。 系统的初始状态是 等待主机接口 中断。当 接收到 主机接口中断后 调用中断程序。这个中断程序将使 执行以下几 步 h h 首先将 的 脚置高 这个信号变低可以使处理层退出工 作状态 进入参数配置状态 同时放弃总线 并使 获得总线控制 权 从主机并口接收控制系统工作模式的有关参数 计算处理层需要的各项参数 将参数写入处理层相应的地址 将 脚置低 放弃总线控制权 并使处理层接管总线 进入 工作状态。 重新进入等待主机接口中断状态。 系统随时可以根据需要 改变工作模式 重新配置参数。 硬件实现 系统的硬件结构比较简单 与总体方案框图的结构基本相同。主 要器件有 公司的 芯片 、 公司的 芯 片 换器 、 。 公司的数字上变频器 和 转 接口设计 本设计充分考虑了系统与外界接口的设计 使系统具有很好的开 放性和灵活性。 的 并行主机接口包含了许多控制信号线 使 得它可以通过两个触发器与 针的并口直接相连。外部的设备或器 件可以通过这个并口方便地控制系统的工作模式和状态。 h 在 的内部逻辑设计中 有一个随机比特流产生模块 在 这个模块中也设计了比特流信号的输入接口 使系统既可以对自身产 生的比特流进行调制 也可以对外部输入的比特流进行调制。 另外 在 和 的参考时钟输入引脚也设计了外 部接口 通过这些接口可以用外部时钟信号方便地控制系统工作的参 考时钟 适应用户的需求。 总线控制 总线控制包括两个方面 总线的电平转换和总线控制权交接。 由于 和 均为 器件 而 的管脚为 电平 因而需要进行电平转换。所使用的芯片为带 三态输出的电平转换芯片 和 。前者为单向 芯片 用于地址总线 后者为双向芯片 用于数据总线。 从图 可以看出 系统某些信号线存在着复用的问题。这些信号 线包括 的数据、 地址总线和写控