基于TMS320C6722的高速鐵路信號發(fā)送與接收模擬系統(tǒng)
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4.1正交化FSK信號發(fā)送與解調(diào)
4.1．1信號的發(fā)送
上位機控制界面選擇要發(fā)送信號的各項參數(shù)，包括制式、載頻、調(diào)制頻率、頻偏等，通過USB傳輸信號信息發(fā)送到ARM，ARM根據(jù)信號信息設(shè)置定時器參數(shù)，發(fā)送DDS頻率參數(shù)，完成FSK信號的發(fā)送。
4．1．2信號的解調(diào)
正交化FSK信號的解調(diào)過程中，采用了頻域解調(diào)方法。頻譜識別法能準確直觀地找到特征功率譜，從而得出載頻和調(diào)制頻率。在正交化FSK信號中，調(diào)制頻率和頻偏存在倍數(shù)關(guān)系，可通過載頻和調(diào)頻計算出上下邊頻，即上下邊頻＝載頻＋調(diào)頻／2。
4．2新型數(shù)字編碼信號發(fā)送與解調(diào)
4.2． 1信號的發(fā)送
新型數(shù)字編碼信號碼字共19 bit，該信號是由多個低頻信號疊加形成的多音頻調(diào)制信號，信號頻譜中有很多的交叉調(diào)制項，通過DDS發(fā)送時，采用調(diào)相的方式實現(xiàn)。首先根據(jù)數(shù)字編碼信號的特點建立相位表，然后初始化ARM的定時器，設(shè)置ARM定時器的中斷頻率為16 384 Hz。當(dāng)每次中斷發(fā)生時查表將相位表中的一個值寫人AD9831的相位偏移寄存器，重復(fù)發(fā)送相位表的值即可完成信號的發(fā)送。
4．2．2信號的解調(diào)
解調(diào)方法采用脈沖解調(diào)原理。根據(jù)數(shù)字編碼信號的特點，其頻譜以載頻為對稱軸，載頻兩側(cè)有兩條占用碼形成的對稱的譜線，這三條譜線在頻譜中幅值較大。根據(jù)這一特征，對采樣信號求功率譜，找出其中的五條幅值較大的譜線按頻率排序，然后按照相應(yīng)規(guī)則判斷載頻是否存在。如果存在則繼續(xù)解調(diào)，否則重新采樣。原信號通過高通濾波器后量化處理，在幅值正過零處形成脈沖序列，低通濾波后得到調(diào)制信號。對調(diào)制信號加Hammlng窗截斷后進行FFT變換，就得到了調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)。新型數(shù)字編碼信號的調(diào)制頻率的間隔為0．64 Hz。為了能準確地識別出不同的調(diào)制頻率，采用了ZFFT技術(shù)得到0．031 25 Hz的頻譜觀察分辨率。得到的低頻信息還需進行CRC校驗以檢測解碼的正確性。CRC校驗的優(yōu)先權(quán)高于奇偶校驗，若CRC校驗不通過，再對速度碼進行奇偶校驗，如果速度碼正確，則對信息碼循環(huán)糾錯，直到通過CRC校驗，解碼結(jié)束。
4．3 USB通信設(shè)i十
本系統(tǒng)的USB通信部分實現(xiàn)ARM和上位機之間的通信。系統(tǒng)采用全速USB2．0標準進行批量數(shù)據(jù)傳輸。STM32F103ZET自帶 USB2，0全速設(shè)備外設(shè)固件接口，即USB固件庫?？梢杂么藥爝M行USB宏單元簡化開發(fā)。通過USB的高、低優(yōu)先權(quán)中斷處理函數(shù)USB_HPI（）與 USB_LPI（），響應(yīng)相關(guān)的批量傳輸中斷。
4．4上位機軟件設(shè)計
由于所發(fā)送信號參數(shù)復(fù)雜，如果用硬件實現(xiàn)信號的發(fā)送控制，必將造成面板設(shè)計復(fù)雜，而且顯示的信息量也不多，因此采用PC機作為主控制端，在PC上用Borland C＋＋Builder 6開發(fā)相關(guān)發(fā)送、接收界面。
基于TMS320C6722 DSP浮點處理器的軌道信號模擬系統(tǒng)，能夠模擬高速鐵路信號的發(fā)送和解調(diào)過程c該系統(tǒng)在實現(xiàn)軌道信號的實時發(fā)送過程中，能夠隨時添加單頻干擾或雙頻干擾。本系統(tǒng)經(jīng)過測試，性能穩(wěn)定，解調(diào)結(jié)果正確，各項指標符合鐵道部要求，達到了預(yù)期的要求。該系統(tǒng)可為國內(nèi)高速鐵路信號系統(tǒng)提供可行的解決方案，也可為教學(xué)和實驗提供演示，具有很好的應(yīng)用前景。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/187678.htm
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