嵌入式車載指揮通信系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、DSP芯片廣泛應(yīng)用在通信，雷達(dá)，語(yǔ)音處理，圖像處理，儀器儀表，家電及控制領(lǐng)域等。作為嵌入式處理器的一種，再輔以CPLD/FPG器件，是當(dāng)前最受工程師青睞的設(shè)計(jì)選擇方式之一。一方面得益于集成電路的發(fā)展。DSP和FPGA芯片的價(jià)格越來越低而性能卻日益提高和完善。另一方面也是得益于巨大市場(chǎng)利益的誘惑。簡(jiǎn)潔的接口控制和高速的數(shù)字信號(hào)處理能力為資本方贏來占領(lǐng)市場(chǎng)的先機(jī)。這種DSP+FPGA/CPLD設(shè)計(jì)方案在短期內(nèi)具有重大實(shí)用意義。 本課

2、題來源于廣州海格通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，在基于浮點(diǎn)DSP(TMS320VC33)[1]及FPGA芯片XC3S400[2]硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了話音碼制的轉(zhuǎn)換和傳輸、命令傳遞、與外界設(shè)備的撥號(hào)操作和通信(包括鍵盤操作和VFD顯示)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收發(fā)等功能。在課題過程中，實(shí)現(xiàn)了課題基本通信要求，為樣機(jī)的產(chǎn)品化打下基礎(chǔ)。 在本課題的設(shè)計(jì)中，所做的主要工作有： 1.提出了16kbps連續(xù)可變斜率增量調(diào)制(CVSD)編碼與64kbps A律P

3、CM編碼相互轉(zhuǎn)換算法。本文采用兩倍因子內(nèi)插和抽取濾波的方法，實(shí)現(xiàn)抽樣率之間的轉(zhuǎn)化。在Matlab7.0下仿真了算法的可行性，并在DSP的開發(fā)環(huán)境CC for TMS320C3X/4X下實(shí)現(xiàn)了算法。成功解決PCM與CVSD兩種碼制的相互轉(zhuǎn)換問題。本文算法和多路徑搜索算法[9-10]相比，后者所需要的運(yùn)算量較大，耗時(shí)相對(duì)長(zhǎng)，不利于多路語(yǔ)音處理，每一次PCM碼轉(zhuǎn)換成CVSD碼，需要做四次路徑搜索和比較結(jié)果。本文所實(shí)現(xiàn)的算法在運(yùn)算量和實(shí)用效果上

4、均可達(dá)到實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)。就實(shí)時(shí)性而言，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)四路語(yǔ)音通道的通信。 2.解決了A律PCM編碼和線性PCM編碼相互之間的轉(zhuǎn)換。在本課題的硬件平臺(tái)中，A/D芯片選用A律的工作方式，由于A律量化后的編碼是八位的對(duì)數(shù)碼，只有把A律的對(duì)數(shù)碼轉(zhuǎn)換為A律的線性碼，方可直接參與運(yùn)算，對(duì)于A律壓縮和擴(kuò)展，依據(jù)G.711國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)[11]，分別采用建立查詢表和折半查找的方法，在DSP的開發(fā)環(huán)境中，予以編程實(shí)現(xiàn)。把對(duì)數(shù)碼擴(kuò)展為線性碼，是對(duì)模擬語(yǔ)音經(jīng)A/D

5、芯片后，參與后續(xù)編碼算法的第一步。而把線性碼壓縮為對(duì)數(shù)碼，是最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的模擬輸出。 3.實(shí)現(xiàn)了通信系統(tǒng)中的通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)。如嵌入式車載通信系統(tǒng)和車內(nèi)電臺(tái)通信時(shí)所建立的鍵盤撥號(hào)協(xié)議，以及和外部電臺(tái)通信時(shí)所需要的K接口通信標(biāo)準(zhǔn)，電臺(tái)與電臺(tái)間通過嵌入式車通的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。依據(jù)所定制的通信協(xié)議，結(jié)合鍵盤撥號(hào)操作和液晶顯示，實(shí)現(xiàn)基本功能。 4.其它基本功能的實(shí)現(xiàn)。在研究過程中，實(shí)現(xiàn)了多路串口通信的初始化