基于TS101的嵌入式通信發(fā)射機的研制.pdf

1、本文深入研究了基于TS101的多DSP處理器的嵌入式通信發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)；按照該系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)要求，完成了水聲通信編碼器的軟硬件設(shè)計和調(diào)試，闡述了功放和寬帶換能器的匹配方法，介紹了兩種常用通信調(diào)制信號的產(chǎn)生方法，研究了限幅法減小OFDM信號的峰值平均功率比的性能。本文所設(shè)計的系統(tǒng)是在現(xiàn)有DSP處理板的基礎(chǔ)上增加一塊編碼器背板，在分析各種可能的實現(xiàn)方法后，選擇了對原系統(tǒng)影響最小的方案實現(xiàn)，它能產(chǎn)生任意編碼的長時間連續(xù)波形信號。實驗表明

2、，該發(fā)射系統(tǒng)應(yīng)用于水下通信，可滿足通信的各種編碼需求。 本論文的主要工作和研究成果包括以下幾個方面： 詳細(xì)討論了水聲通信系統(tǒng)的構(gòu)成以及各部分的實現(xiàn)；結(jié)合實際通信的需要，介紹了水聲通信的信道特點以及誤差和干擾來源；討論了MFSK和OFDM這兩種調(diào)制方法的原理，及相應(yīng)的時域波形產(chǎn)生方法；討論了OFDM調(diào)制過程中所遇到的峰值平均功率比的問題及解決方法(限幅法減小峰值平均功率比的性能)。 結(jié)合通信編碼器的研制，分別從硬件

3、和軟件兩個方面來介紹編碼器的設(shè)計。在介紹已有的信號處理硬件系統(tǒng)后，分析了各種擴展方案的優(yōu)缺點，選取一種最佳的方案；硬件方面，研制并設(shè)計了用于水聲通信的通信編碼器硬件電路，介紹了電路各部分實現(xiàn)；在軟件方面，介紹了設(shè)計過程中使用到的兩種軟件，以及在編程過程中需要注意的問題，最后，詳細(xì)研究了系統(tǒng)產(chǎn)生信號波形的原理、程序設(shè)計流程圖、以及在實時計算數(shù)據(jù)時的一些細(xì)節(jié)問題。 結(jié)合整個系統(tǒng)的調(diào)試和功能測試，對系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的一些問題進行詳細(xì)的闡

4、述。從DSP和FPGA兩個芯片程序的配合設(shè)計，介紹了系統(tǒng)中某些功能及時序的設(shè)計，給出了整個系統(tǒng)的設(shè)計流程，介紹了兩種中斷服務(wù)程序，以及實時計算數(shù)據(jù)時遇到的一些細(xì)節(jié)問題；以正弦信號為例，對輸出信號進行測量，并分析誤差的原因。 通過實驗來驗證產(chǎn)生信號是否滿足通信要求。用編碼器分別產(chǎn)生MFSK和OFDM兩種常用的通信信號波形，對其采樣后使用相應(yīng)的解碼程序分別進行解調(diào)，將解調(diào)后的信息與發(fā)射信息作比較。實驗證明，通信編碼器產(chǎn)生的信號是正確