Software Radio ist eine brandneue Architektur, die auf Breitband-A / D-Geräten, Hochgeschwindigkeits-DSP-Chips und Software als Kern basiert. Die Grundidee besteht darin, das Breitband-A / D so nah wie möglich an der Hochfrequenzantenne zu platzieren, um das empfangene analoge Signal so früh wie möglich zu digitalisieren, und zu versuchen, die verschiedenen Funktionen des Radiosenders per Software zu realisieren. Die Hauptmerkmale sind: Flexibilität, Anpassungsfähigkeit und Offenheit.
Der Hauptunterschied zwischen virtuellem Radio und Software-Radio besteht darin, dass Allzweck-Mikrocomputer verwendet werden, um Hochgeschwindigkeits-DSP-Chips zu ersetzen und verschiedene Funktionen auszuführen. Seine Flexibilität, Vielseitigkeit und Offenheit sind mehr als Software-Radios. Ich glaube, dass mit der kontinuierlichen Verbesserung der Rechengeschwindigkeit für Allzweck-Mikrocomputer die virtuelle Funktechnologie weiter verbreitet sein wird.
1 Designidee der Multimedia Radio Interface Card
Basierend auf den Grundprinzipien des virtuellen Radios haben wir eine Funkschnittstellenkarte entwickelt, die AM- und FM-Signale empfangen kann. Ein Multimedia-Radio kann mithilfe von Lautsprechern oder Kopfhörern und anderen vom Computer mitgeführten Geräten gebildet werden. Das Zusammensetzungsblockdiagramm ist in Abbildung 1 dargestellt.
1.1 Datenerfassungsteil
Der Datenerfassungsteil besteht hauptsächlich aus einem numerischen Steuerverstärker und einem Analog / Digital-Wandler AD6640, der für den Abschluss der Datenerfassungsarbeiten verantwortlich ist. Der digitale Steuerverstärker ist in zwei Kanäle unterteilt: AM-Leistungsverstärkerkanal und FM-Kanal. Der Kanal wird vom Mikrocomputer entsprechend der Kanalauswahl ausgewählt. Der maximale Bereich seiner einstellbaren Verstärkung: 20 ~ 60 dB, so dass das Signal bei etwa 0.8 V stabilisiert wird (weil AD6640 den Spitze-Spitze-Wert V = 2 V eingibt), um die effektive Anzahl von Bits nach dem Abtasten zu erhöhen. Entsprechend den verschiedenen vom Computer gesendeten AGC-Steuerwörtern kann die Verstärkung kontinuierlich eingestellt und gesteuert werden. AD6640 ist ein Analog-Digital-Wandler der neuen Generation der AD Company mit einer Auflösung von 12 Bit, einer Abtastrate von bis zu 65 MSPS und einem Stromverbrauch von nur 710 mW bei 5 V-Stromversorgung.
1.2 Digitaler Abwärtswandler
Aufgrund des Einflusses der Rechengeschwindigkeit des Mikrocomputers ist es schwierig, die Echtzeitleistung zu gewährleisten, wenn die abgetasteten Daten zur Verarbeitung direkt an den Computer gesendet werden. Aus diesem Grund verwenden wir den speziellen programmierbaren Abwärtswandler HSP50214B der American Harris Company, um die erforderlichen Vorverarbeitungen der abgetasteten Daten durchzuführen und diese dann über den PCI-Bus an den Mikrocomputer zu senden. Seine Hauptfunktion besteht darin, die ZF-Daten in Basisbanddaten herunterzukonvertieren. Der HSP50214B enthält die folgenden Funktionsmodule: Eingangseinheit, Pegelerkennung, digitaler spannungsgesteuerter Trägeroszillator (NCO), Kaskadenintegral- / Kammfilter (CIC), 5 optionale Halbbandfilter (HB), Programmier-FIR-Filter 255, automatisch Verstärkungsregelung (AGC), Resampling-Filter / Interpolations-Halbbandfilter, Resampling-NCO, Koordinatentransformation und Ausgabeeinheit. Das strukturelle Blockdiagramm ist wie in Abb. 2 dargestellt.
Die Front-End-Verarbeitungsgeschwindigkeit des Chips beträgt bis zu 65 MSPS, die Back-End-Verarbeitungsgeschwindigkeit beträgt bis zu 55 MSPS, der gesamte Dezimierungsfaktorbereich beträgt 4 bis 16384, die Ausgangsabtastgeschwindigkeit kann 12.94 MSPS erreichen und die breiteste Tiefpassbandbreite beträgt 982 kHz (ZF-Bandbreite 1.96 MHz). Es unterstützt die parallele Dateneingabe mit einer Wortlänge von bis zu 14 Bit und die Ausgabeformen sind flexibel und vielfältig. Es kann entweder ein paralleler Ausgang oder ein serieller Ausgang ausgewählt werden, um die erforderlichen Informationen wie Amplituden-, Phasen-, Frequenz- oder Quadratur-I- und Q-Daten auszugeben. Darüber hinaus verfügt der HSP50214B über einen eingebauten Pegeldetektor, der unterstützt werden kann, wenn die automatische Verstärkungsregelung Unterstützung bietet. Kurz gesagt, HSP50214B ist sehr leistungsfähig und flexibel im Einsatz und kann zur Demodulation von AM-, FM-, FSK- und DPSK-Signalen verwendet werden. 1.3 Einführung in S5933 und PCI-Bus
Der PCI-Bus ist unabhängig vom Prozessor und weist eine hohe Datenübertragungsrate auf. Es verfügt über eine sehr umfassende und optimierte Busstruktur, um einen zuverlässigen Betrieb zwischen den Systemkomponenten zu gewährleisten, und ist vollständig mit dem vorhandenen Bus kompatibel.
Der von AMCC hergestellte S5933 ist ein leistungsstarker und flexibler PCI-Bus-Controller-Chip. Dieser Chip entspricht der lokalen PCI-Busspezifikation Version 2.1 und kann als PCI-Bus-Zielgerät (Slave) verwendet werden, um grundlegende Übertragungsanforderungen zu erfüllen. Es kann auch als PCI-Bus-Master-Gerät verwendet werden, um auf andere PCI-Bus-Geräte zuzugreifen. Die maximale Übertragungsrate von S5933 beträgt 132 MB / s (32-Bit-PCI-Datenleitung), wodurch die Datenübertragungsanforderungen zwischen HSP50214B und dem Mikrocomputer vollständig erfüllt werden.
1.4 Steuerschaltung für Mikrocomputer und Decodierung
Neben der Initialisierung der Steuerungsaufgaben HSP50214B und Breitband-Leistungsverstärker muss der Mikrocomputer auch Funktionen wie die Kanalauswahlsteuerung und die Sprachausgabe ausführen. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den erforderlichen gerätespezifischen Treiber vorzubereiten und auszurüsten, um den Hintergrundvorgang abzuschließen, ohne andere Arbeiten zu beeinträchtigen. Die Decodierungssteuerschaltung wählt EPM7128SQC-10 von der Altera Corporation in den USA aus, um die Adressdecodierung und andere Steueraufgaben abzuschließen. \
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