HSP50214BPDC及其在軟件無線電中的應(yīng)用
? 32-bit的重采樣NCO可用于碼元跟蹤。
? 數(shù)字AGC可用于進一步擴大信號的位分辨率,增益容限可在0~96.332dB、增益調(diào)整速率可在0.000106~3.275dB/PS之內(nèi)可編程,增益調(diào)整有固定和自動兩種選擇。另外還有輸入電平檢測器用來構(gòu)成外部模擬增益控制環(huán)路。
? 輸入分辨率為14-bit,輸出分辨率為16-bit,支持直接串行、直接并行、FIFO式緩存和快照式緩存輸出。
? 笛卡兒坐標到極坐標轉(zhuǎn)換器和鑒頻(幅)器可用于AM、SSB、FM、PM、ASK、FSK、PSK、QPSK和M進制QAM等信號的解調(diào)。
3 應(yīng)用體會
HSP50214B的最大特點是通過其靈活的可編程性可獲得功能的多樣性。它可以與HSP50210數(shù)字科斯塔斯環(huán)(Digital CostasLoop)一起用于PSK信號的接收。當用于單信道軟件無線電時,它可同時支持寬帶和窄帶處理。當應(yīng)用于基站接收時,若通過適當?shù)木幊蹋龋樱校担埃玻保矗驴梢詽M足各種各樣的通信標準,如FDMA中的AMPS(IS-91);TDMA中的IS-54、GSM、PCN和北美TDMAIS-136;CDMA中的IS-95等等。它還可很好地用于第三代移動通信的各種應(yīng)用研究中。
為了最優(yōu)地配置HSP50214B,必須對該PDC芯片進行仔細地研究,既要了解整個PDC芯片的結(jié)構(gòu)功能,又要明確芯片中各個模塊在PDC中的地位、功能和特性。這是因為在芯片設(shè)計時,其中的每個模塊都被賦予了特殊的作用。HSP50214B的核心是完成三大功能的兩大模塊:變頻模塊和采樣率變換模塊(兼有濾波整形功能);前者的配置相對簡單一些,比較復雜的是后者。在采樣率變換模塊中,CIC抽取濾波器用來完成主要的抽取任務(wù);5個HB抽取濾波器用來完成抽取因子為2的冪次的采樣率壓縮任務(wù);255階FIR抽取濾波器其實是指該FIR濾波器的最大可用階數(shù)為255,整個采樣率變換模塊的濾波整形功能主要由它來承擔,它還可用來補償其前面的濾波器如CIC濾波器在通帶內(nèi)的衰減等;重采樣級用來實現(xiàn)采樣率的非整數(shù)倍變換;2級HB內(nèi)插濾波器可以恢復由于前面對信號進行抽取而損失的時間分辨率,并且還可以讓前面的255階FIR濾波器工作在盡量接近Nyquist采樣率的低采樣率下,以使255階FIR濾波器的可用濾波器階數(shù)增大,從而更好地完成對信號的濾波整形處理[6]。在采樣率變換模塊的配置中需要特別考慮的還有PDC芯片的硬件制約因素,如各級間的接口速率是否匹配以及各級濾波器在進行濾波整形處理時能夠正常工作的濾波器指標范圍等。
此外,在PDC的配置中還必須考慮以下模塊:使整個PDC芯片正常工作的AGC模塊;解調(diào)各種常規(guī)通信信號的鑒頻(幅)模塊;使單片PDC內(nèi)的各個模塊以及在多片PDC聯(lián)合使用時各PDC間都能協(xié)調(diào)工作的同步控制功能模塊等。
4 一個實用的數(shù)字中頻軟件無線電實驗系統(tǒng)
在此給出一個實用的數(shù)字中頻軟件無線電實驗系統(tǒng),如圖2所示。其中用于中頻采樣的ADC為AnalogDevice公司的AD6644,接收機中頻為10.7MHz。數(shù)字信號源是為了進行各種軟件無線電的相關(guān)研究而設(shè)置的。PDC后的基帶處理器既可以是通用DSP,也可以是高檔PC機。前面的模擬接收機根據(jù)實際需要既可以掛接寬帶接收機,也可以掛接窄帶接收機。全部系統(tǒng)都是通過PC機控制運行的。通過實驗,HSP50214B可以很好地完成變頻、采樣率壓縮、濾波整形以及對幾種常規(guī)通信信號如AM、FM、FSK和PSK等的解調(diào)。
事實上,不止是在通信領(lǐng)域,對于各種用途的無線電電子信息接收系統(tǒng),都可以考慮應(yīng)用象HSP50214B這樣高性能的PDC芯片來開發(fā)具有軟件無線電意義上的新一代產(chǎn)品。為了構(gòu)建一個多通道系統(tǒng),還可以在一個系統(tǒng)中應(yīng)用多片HSP50214B。另外,Intersil于2000年最新推出了該公司的首片多通道PDC――HSP50216QPDC(QuadPDC),該PDC共有4個通道,每個通道的結(jié)構(gòu)與單片HSP50214B基本相同,但在性能上有所提高,而且可以進行獨立的配置。
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