中頻數字化接收機系統(tǒng)設計與實現

HSP50210是Harris公司生產的數字科斯塔司環(huán)專用電路，其功能也很強大。時鐘處理速率高達52MHz，內部具有以下功能模塊[4]（見圖4）：（1）可選升余弦匹配濾波器/積分和去除濾波器（I/D濾波器）；（2）二階載波和碼元跟蹤濾波器；（3）自動增益控制電路；（4）鑒頻器；（5）鎖定檢測器；（6）數據質量和信號電平檢測電路；（7）直角坐標向極坐標轉化電路；（8）8-Bits微機控制接口。

主要用 HSP50210來提取相干載波、碼元同步信號和載波跟蹤情況指標。其內部的AGC環(huán)路、內部NCO載波跟蹤、混頻電路及RRC濾波器等均旁路不用。由于 HSP50210需要HSP50214B提供兩路正交數據，而其每一路數據長度只有10bits，因此要注意數據匹配問題。注意：載波跟蹤誤差COF利用同步信號COFSYNC串行送給214B的NCO，碼元跟蹤誤差SOF利用同步信號SOFSYNC串行送給214B的重采樣NCO，所以214B和210 必須采用統(tǒng)一時鐘才能保證同步傳送數據不出問題。

2.3 DSP單元

DSP 單元采用美國TI公司生產的TMS320C542專用數字信號處理芯片和外部程序擴展存儲器以及數據擴展存儲器組成。C542定點DSP芯片，處理速度最高可達40MIPS，可以滿足實時處理要求。主要完成工作：接收8031送過來的命令，根據命令完成對HSP50214B和HSP50210的初始化設置工作。當FIFO半滿時申請DSP的/INT1中斷，DSP響應中斷讀入1024個數據，做必要的處理后根據信號類型送出。程序定期查詢8031有無新命令送過來，如有則根據新命令重新設置214B和210的相關參數，否則繼續(xù)執(zhí)行原來的接收程序。根據AGC時間常數，從214B讀取電平檢測值和頻率偏移送8031，作為模擬部分的調整依據。

TMS320C54x 只有高速同步串行通信接口，無法直接與8031進行異步通信。采用軟件模擬UART方式較好地解決了這個問題[2]。該方法無需額外硬件開銷，僅僅需要兩個通用I/O腳（BIO和XF）、外部中斷INT0以及一個定時器就可實現，硬件連接非常簡單（見圖5）。

圖5中，XF腳用于發(fā)送數據，BIO腳和INT0腳用于接收數據。此方法可以模擬半雙工通信與全雙工通信。軟件模擬UART技術允許用戶設置。

2.4 控制單元

控制單元主要包括：地址譯碼電路和與主控電路板上的8031單片機通信控制接口。譯碼電路采用EPLD（EPM7128SQC-7）實現，以保護電路的靈活性。與8031通信采用串口通信方式，優(yōu)點是接口簡單，調試方便，傳輸速率（采用RS-232C接口串行總線標準）20kb/s。

2.5 輸出單元

輸出單元主要包括模擬信號輸出和數字信號輸出兩部分。模擬輸出電路主要負責AM、SSB、FM、FSK信號的輸出。數字輸出端口負責輸出B/QPSK信號（I，Q兩路數據和同步時鐘）。

由于該接收機從頻21.4MHz后采用了全數字設計，在模擬前端采用了電調諧預選濾波器與一本振之間的互動聯調（二者可通過8031設置），因而具有極大的靈活性。通過加載不同軟件，對模擬部分進行相應控制，本接收機可在10～1000MHz的范圍內實現對AM、FM、SSB、CW、FSK、BPSK、 QPSK的解調。實驗測試表明：接收效果良好，控制靈活，適應范圍廣，具有較好的開放性。