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文檔簡介
1、目前車載鐵路信號處理設備,采用TI公司的浮點DSP(Digital SignalProcessor, DSP)TMS320VC33作為主處理器,但是該處理器60MIPS(MillionInstruction Per Second,MIPS)的處理能力越來越不適應目前鐵路高速、可靠、穩(wěn)定的要求,并且TI公司已經不再推薦使用該芯片,VC33面臨著被淘汰的危險。由于列車的不斷提速,對鐵路車載設備的要求越來越高,同時要求鐵路信號的解調越來越可靠
2、、實時、精確。隨著數字信號處理技術的發(fā)展和高性能處理器的日趨成熟,針對軌道信號檢測的研究紛紛摒棄了傳統(tǒng)的時域分析法,產生了很多種算法,頻譜分析法、短時傅里葉變換、小波分析法、希爾伯特-黃變換算法等等,但由于VC33內部資源和運算速度的限制,有些算法并未廣泛投入使用,而且傳統(tǒng)的DSP應用軟件開發(fā),完全由用戶程序控制DSP,對開發(fā)者來說門檻高且軟件開發(fā)周期長,系統(tǒng)可靠性差?;趯崟r多任務操作系統(tǒng)(Real Time Operation Sy
3、stem,RTOS)的軟件設計,可大大減小程序編寫的工作量和出錯的可能,是目前嵌入式應用領域的一個發(fā)展傾向。因此選擇新型浮點DSP,使用實時操作系統(tǒng),并且在此系統(tǒng)的基礎上建立軌道信號開發(fā)平臺,具有很大的現實意義。
針對以上問題,本文結合近幾年研究的成果,從三方面研究上述問題。(1)在硬件系統(tǒng)方面,本文通過比較市面上幾款應用廣泛、工業(yè)級的浮點DSP的性能,選定了運行速度較快且支持實時操作系統(tǒng)的新型浮點DSP OMAPL138芯片
4、。該芯片是雙核處理器,內置DSP核和ARM核,正好可以代替目前車載系統(tǒng)中分離的DSP和ARM組合,從而可以大大提高系統(tǒng)的可靠性;(2)在解調算法方面,由于OMAPL138未曾實際應用到軌道信號處理中,作為換代CPU芯片,應該確保其可靠和穩(wěn)定,故采用目前鐵路上使用廣泛的頻譜識別的方法解調移頻軌道信號,并且在L138系統(tǒng)上實現。(3)在軟件結構設計方面,以嵌入式實時操作系統(tǒng)DSP/BIOS為平臺,使用其可視化配置工具和種類豐富的API函數,
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