數(shù)字式統(tǒng)型車載綜合通信系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、當前，隨著信號處理速度的要求越來越高，許多原來基于單片機的嵌入式系統(tǒng)逐漸被基于數(shù)字信號處理器的嵌入式系統(tǒng)所取代；另一方面，數(shù)據(jù)通信技術(shù)和微電子技術(shù)在商業(yè)上的成功應(yīng)用，使得電子產(chǎn)品市場的競爭日益激烈。在樣機研制階段，更是迫切要求縮短產(chǎn)品設(shè)計的開發(fā)周期，按照市場的需求設(shè)計出高可靠性、低造價、功能強的高性能產(chǎn)品。近年來，可編程邏輯器件FPGA是通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用熱點，硬件描述語言VHDL更是業(yè)界普遍使用的硬件設(shè)計語言標準。兩者的結(jié)合適應(yīng)了技術(shù)

2、和市場的需求。 車載綜合通信系統(tǒng)項目是由廣州海格通信產(chǎn)業(yè)集團有限公司立項研制，為了在惡劣電磁環(huán)境和強烈干擾條件下能夠進行可靠的話音和數(shù)據(jù)通信，主要用于車內(nèi)通信的綜合集成，實現(xiàn)通信和指控系統(tǒng)的設(shè)備互連、數(shù)據(jù)適配、信息交換、車內(nèi)通話、系統(tǒng)管理與監(jiān)控等功能，其實質(zhì)是一種基于DSP的10BaseT嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。統(tǒng)型車通是在電臺統(tǒng)型改革的要求后提出的，統(tǒng)型電臺的最新功能接口之一就是在電臺原有模擬接口的基礎(chǔ)上增加了單路有線數(shù)字K接口。因此

3、，我們在原有車載通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把基于以太網(wǎng)的局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、語音處理技術(shù)和數(shù)據(jù)通信協(xié)議有效結(jié)合起來，同時利用可編程邏輯器件強大的可重復(fù)編程和可擴展系統(tǒng)接口的功能，在DSP+FPGA的嵌入式平臺上，進行了內(nèi)嵌單路有線數(shù)字K接口功能的統(tǒng)型數(shù)字車載綜合通信系統(tǒng)的技術(shù)專題研究工作。在課題的研究過程中，實現(xiàn)了課題的數(shù)據(jù)和話音通信的基本要求，為樣機的產(chǎn)品化打下了基礎(chǔ)。 在本課題的設(shè)計中，本人在理論和實踐技術(shù)上所做的主要工作有：

4、1.設(shè)計了通信數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，有效地捕捉出K接口板的通信數(shù)據(jù)，結(jié)合工程技術(shù)標準，破譯了實際通訊應(yīng)用的通信協(xié)議細節(jié)，并依據(jù)該通信協(xié)議自定義了通信數(shù)據(jù)的組幀封裝方式，包括K接口數(shù)據(jù)幀的具體通信協(xié)議及其數(shù)據(jù)組幀封裝格式、HDLC協(xié)議的實際應(yīng)用情況、SLIP協(xié)議的應(yīng)用等。 2.對采用FPGA開發(fā)算法作了比較深入的研究，使用FPGA軟件編程的方法，設(shè)計了高級數(shù)據(jù)鏈路控制(High Level Data Link Control, HDLC)

5、協(xié)議控制器，包括差錯控制中的循環(huán)冗余校驗(Cyclical Redundancy Check, CRC)算法的FPGA實現(xiàn)等。HDLC協(xié)議的FPGA硬件實現(xiàn)具有高集成度、高速、高可靠性等明顯特點，并能并行處理多路信號，解決了目前的標準硬件芯片和純軟件方法所無法兼顧速度和靈活性等問題。 3.在設(shè)計過程中，本人獨立完成了系統(tǒng)中FPGA地址譯碼、時鐘管理、中斷復(fù)位管理、總線轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)速率轉(zhuǎn)換、K接口協(xié)議處理、簡易型HDLC協(xié)議控制器等功能子模