Проектирование передатчика на ЦСП ADSP-2189 с модулятором ОФМ-сигналов

2. Введение.

Многочисленные семейства цифровых сигнальных процессоров внедряются в тех областях техники, где первоначально доминировали схемы аналоговой обработки сигналов. Спектр применения DSP очень широк и охватывает диапазон от простых традиционных модемов до радио- и гидролокационных систем, в которых требуется сверхвысокое быстродействие.

Снижение цен, расширение функций и упрощение программирования способствует особенно быстрому внедрению процессоров обработки сигналов в различных видах средств связи. К их числу относится, прежде всего, цифровые коммутаторы АТС, высокоскоростные модемы в системах коммуникаций, средства распознавания речи и уплотнение каналов в ССПО, модемы с уплотнением данных в факсимильных аппаратах и средства сжатия изображения в системах видеотелефонной связи.

Техника передачи неподвижных изображений  с использованием современных факсимильных аппаратов и в особенности передача динамических изображений  по низкоскоростным линиям связи требуют применения сложных алгоритмов сжатия изображения, что достигается только благодаря использованию высокопроизводительных DSP и специальных микросхем, отвечающих стандарту JPEG (для неподвижных изображений) и стандарту MPEG (для видео).

Ускорители на базе DSP на порядок и более повышают вычислительную мощность ПК, а в сочетании с аналоговыми средствами ввода – вывода превращают ПК в рабочую станцию. Возможность эффективной обработки речи, видео- и музыкальных данных в процессорных модулях позволяет говорить о новой ступени развития компьютерной техники.

3. Общая структурная схема передатчика дискретных сигналов и параметры канала связи.

Заданием данного курсового проекта является проектирование устройства на ЦСП ADSP-2189. Этим устройством в моем варианте является передатчик, а разрабатываемым узлом – модулятор ОФМ-сигналов.

Структурная схема передатчикадискретных сигналов

Имена блоков и процедур:

1. SRC - источник сообщения (датчик ПСП);

2. GEN - генератор поднесущей;

3. MDL – модулятор ОФМ-сигналов;

4. TIM - источник тактовой частоты;

5. ADD - источник аддитивной помехи.

Имена выходных сигналов блоков имеют вид: S_SRC, S_MDL и т.д

Параметры канала связи, рекомендованные для курсового проектирования:

Скорость V=200 Бод

Частота манипуляции 200 Гц

Частота поднесущей  3.2 кГц

Частота дискретизации  25.6 кГц

 Структурная схема проектируемого узла и физика его работы.

Структурная схема генератора (модулятора)

8        

                                             

ROM A Q

SM A B

                                                               

RG D C

                                  

                      fт                                  8                    8      

 

Y SM N

                                   8        

 

В ROM хранятся 2ⁿ отсчётов для одного периода генерируемого колебания  (рассчитаны и записаны заранее). За один такт частоты f_д при N=1 адрес изменится на единицу, а фаза на 2p/2ⁿ. При N = 1 и Y = 0  за 2ⁿ  тактов частоты f_д  на выходе получим один период колебания, имеющего частоту f_д/2ⁿ. В общем случае, получим частоту N·f_д/2ⁿ.

Список обозначений переменных

n – разрядность адреса

X – отсчёты информационного сигнала, имеющего частоту манипуляции F_m

Y = f(X) – отсчёты сигнала, обеспечивающие нужный вид модуляции

N – номер гармоники (равен шагу изменения адреса)

B – модулирующее воздействие

D – сформированное значение адреса

A – адрес, подаваемый на ROM, для чтения отсчёта из таблицы

Q – отсчёты выходного колебания, следующие с частотой f_д

Рассмотрим блок, работающий с частотой дискретизации более подробно.

В состав разрабатываемого узла входят накапливающий сумматор (на сумматоре D1 и D2), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – элемент D3. В ПЗУ записаны 256 отсчетов синусоиды, взятых на одном её периоде, в виде восьмиразрядных двоичных чисел. С помощью накапливающего сумматора вычисляются текущие номера считываемых из ПЗУ отсчетов синусоиды, которые затем цифро-аналоговым преобразователем будут приведены в аналоговую форму.

Число периодов колебания сигнала с несущей частотой 3,2 кГц на один элемент сообщения (посылку) определяется следующим образом:

Число отсчетов сигнала на одном периоде колебания определяется как:

Так как в ПЗУ находится 256 отсчетов, то мы будем брать каждый 256/8=32-ой отсчет. Таким образом, количество отсчетов необходимое для передачи одного сообщения равно:

Модуляция фазы генерируемой частоты осуществляется подачей на старшие разряды входа В сумматора импульсных сигналов от кодера относительности. При этом одиночное воздействие на вход В7 сдвигает фазу поднесущей на , а воздействие на вход В6 – на /2, поэтому возможна двукратная фазовая модуляция поднесущих.

Для получения требуемых модулирующих импульсов на входах  В7 и В6 сумматора D1, в кодере относительности производится сдвиг сообщения на один символ вправо, а затем сложение по модулю два результата с входным сообщением.

Для осуществления ОФМ нужно определить сдвиг фазы поднесущей, который