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摘 要：提出了一种无线通信中基带调制解调器的设计原理和实现方法。阐述了系统实现的关键硬件技术和系统详细工作过程。飞行实验表明，系统达到设计指标。
关键词：DSP；调制解调器；通信系统；无线通信
Development of Baseb and DQPSK Modem in Radio
Communication Based on TMS320VC5402 DSP
ZHAO Mingzhong
（Information College of Science and Technology，Nanjing Forestry University，Nanjing，210037，China）
Abstract：This paperproposes a design principle and realization method ofthe baseband DQPSK modem in radio communicationsystem．It discusses the key hardware technology and operating process ofthe baseband DQPSK modem．
Keywords：DSP；modem；communication system；wireless communication
DSP的内部硬件结构比MCU更适合于数字信号处理。DSP速度快、功能强、功耗低、性价比高、软硬件开发方便灵活，所以在高端的嵌入式系统中DSP得到了广泛应用。本文介绍无线通信系统中基于DSP的多制式基带调制解调器的设计，重点介绍一种已实际应用于某飞行测控通信系统中的基带DQPSK调制解调器的设计与实现。
1 基于C54x DSP的多制式基带调制解调器的设计
方案中调制解调器硬件以C54x DSP芯片为核心，包括FPGA／CPLD、可编程开关电容滤波器、A／D、D／A变换器、编解码器、 RS232异步通信接口电路及时钟电路等。如图1所示。
调制解调器软件包括异步串行口的初始化、接收、发送、卷积编码、交织、去交织，基带调制（含差分编码、格雷编码）、成形滤波、载波调制、匹配滤波、载波同步、位同步、差分解调、帧同步等。
该硬件平台支持MSK，QPSK，DQPSK，π／4DQPSK等多种调制体制，也适用于语音信号、振动信号等的处理。
发送功能框图如图2所示。
接收功能框图如图3所示。
2 DQPSK调制解调器的设计与实现
下面介绍一基于VC5402DSP的实用无线基带DQPSK调制解调器的具体实现（原理框图参见图1）。
2．1 硬件设计
系统由3大部分组成。
第1部分是DSP主系统部分，实现对信号的调制解调及信道编解码等。他由DSP芯片及外围电路组 成。DSP芯片采用的是TMS320VC5402，外围电路包含程序存储器，采用的是TMS27C512芯片，用于固化程序代码；电平转换电路，采用74AC16245芯片，实现DSP芯片外部接口逻辑电平（3．3 V）和其他器件的接口逻辑电平（5 V）的转换；电源电路，采用TPS7333和TPS7301芯片，分别实现5 V→3．3 V和5 V→1．8 V的DC-DC转换，产生的3．3 V和1．8 V电源分别提供给DSP芯片的I／O和内核；复位电路，采用MAXIM公司的MAX706ESA芯片，用于整个系统的复位；Veterbi编译码芯片Q1900，实现信道的译码。
第2部分是数字逻辑控制部分，实现系统各部分的时序控制和逻辑控制，对主时钟分频产生各部分所 需频率的时钟；产生读写、使能信号、地址解码等。本部分主要由Altera公司的FPGA芯片EPF10K10等组成。
第3部分是接口部分，包含2部分。第1部分接口是基带信号接口，含收发两路，直接与射频部分连接，接收通路的主要功能是对接收的基带模拟信号进行处理，形成数字比特流，主要由滤波电路（MAX295EWE）、放大电路（TL084）和模数转换电路（AD7862）组成；发送通路主要由数模转换电路（AD8582）、滤波电路（MAX295EWE）和放大电路（TL084）组成。第2部分接口是数据终端接口，采用通用并／串、串／并转换接口芯片Intel8251A和MAX232EESE芯片，后者实现TTL电平和RS232电平之间的转换。
限于篇幅，下面只给出TMS320VC5402 DSP及其与外围器件连接信号图，如图4所示。
2．2 信号流程
（1）接收信号流程
由射频部分送来的基带DQPSK调制信号（f0＝7．2 kHz），进入带通滤波器MAX295EWE，滤除带外噪声，然后进入运算放大器（TL084）放大至适当电平（0～3 V变化范围），放大后的信号由AD7862进行模数转换，数字化的数据进入DSP芯片，通过软件编程进行DQPSK解调，经Veterbi编译码芯片Q1900进行维特比译码，软件解交织，得到原始信息码。DSP将该信息码送给并／串转换芯片Intel8251A，转化成9．6 kb／s的UART数据流，最后经MAX232EESE转变成RS232电平（±12 V）送往数据终端。
（2）发送信号流程
由数据终端送来的RS232 UART数据流（9．6 kb／s），经MAX232转变成TTL电平，进入串／并转换芯片Intel8251A形成并行数据，作为原始信息码，进入DSP芯片，进行交织编码，卷积编码和基带载波为f0＝7．2 kHz的正交DQPSK调制，然后进入数模转换器AD8582，输出信号由滤波器MAX295EWE进行限带后由放大器（TL084）放大至适当幅度，送至射频部分。
3 结 语
数字化是当今无线通信系统的主流发展方向，DSP在无线通信系统的实现中发挥着越来越重要的作用，DSP技术已成为现代无线通信系统的核心技术之一。本文研制的基于TMS320VC5402DSP实现的基带DQPSK调制解调器已成功应用于飞行测控系统
中。
参考文献
［1］张雄伟，曹铁勇．DSP芯片的原理与开发应用［M］．第2版．北京：电子工业出版社，2000．
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