基于DSP数据调制研究与实现
摘要
近年来，无线通信作为通信领域中发展最快的分支，在社会的许多领域发挥着重要作用。随着数字信号处理芯片(DSP)的出现，无线通信得到了飞速的发展，其涉及的领域越来越广泛。本论文在短波通信的背景下，主要研究并实现了基于DSP数据调制系统。
在系统设计的过程中，我们根据短波信道的特点和系统的需要，分阶段的选择了调制方式和编码方式，并搭建了相应的硬件电路，最终实现了数据的调制和解调。在此过程中，设计的主要内容包括：
1)在VC++6.0环境下，编制上位机软件。实现人机交互和对原始数据的编码、交织。
2)利用计算机串行口和PCI总线两种方式，完成计算机与硬件电路的数据交换。
3)设计DSP的高速硬件电路，实现DSP的正常工作。
4)编制DSP程序，实现DSP与上位机软件通信及DSP对接收的数据进行调制。
本设计最终实现了DSP对上位机数据的调制及发射。论文的研究意义在于对适用于短波通信的几种常用调制方式加以探讨，并在相应的硬件电路上实现。设计中采用通用的数字信号处理芯片完成硬件电路与计算计的通信和对数据处理；利用直接数字合成(DDS)技术完成对数据的调制。
Recently, wireless communication has shown its importance in most of areas in our society, as one of the most developing branches in communication fields. It is now developing fast especially with the appearance of Digital Signal Processing Chip (DSP). In the background of wireless communication, my thesis focuses on the system of data modulation based on DSP and realized it at last.
During the process of designing system, we selected the suitable modulation and coding gradually, based on the characteristic of shortwave channel and the custom's demand. At the same time, we made the hardware circuit successfully and realization the modulation and demodulation on it. Our design includes:
1)In the circumstance of VC++6.0, we programmed the part of software to interface with persons, and performed the task of coding and interweave.
2)By the way of the Serial Port or PCI of computer, we performed the data exchange between the computer and circuit board.
3)We designed the high speed hardware circuit of DSP, and ensured the DSP working well.
4)We programmed on the DSP and realized to functions: the data exchange between DSP and software in computer; the modulation of data received from computer.
Our design realized the modulation and transmission of data on DSP finally. Meanwhile the significance of the thesis is that discussed the modulations common used in shortwave channel, and realized on the hardware board. We adopted the general DSP chip to achieve the modulation and data exchange. And while programmed on DSP, we modulated data by the way of Direct Digital Synthesizer (DDS).
在系统设计的过程中，我们根据短波信道的特点和系统的需要，分阶段的选择了调制方式和编码方式，并搭建了相应的硬件电路，最终实现了数据的调制和解调。在此过程中，设计的主要内容包括：
1)在VC++6.0环境下，编制上位机软件。实现人机交互和对原始数据的编码、交织。
2)利用计算机串行口和PCI总线两种方式，完成计算机与硬件电路的数据交换。
3)设计DSP的高速硬件电路，实现DSP的正常工作。
4)编制DSP程序，实现DSP与上位机软件通信及DSP对接收的数据进行调制。
本设计最终实现了DSP对上位机数据的调制及发射。论文的研究意义在于对适用于短波通信的几种常用调制方式加以探讨，并在相应的硬件电路上实现。设计中采用通用的数字信号处理芯片完成硬件电路与计算计的通信和对数据处理；利用直接数字合成(DDS)技术完成对数据的调制。
Recently, wireless communication has shown its importance in most of areas in our society, as one of the most developing branches in communication fields. It is now developing fast especially with the appearance of Digital Signal Processing Chip (DSP). In the background of wireless communication, my thesis focuses on the system of data modulation based on DSP and realized it at last.
During the process of designing system, we selected the suitable modulation and coding gradually, based on the characteristic of shortwave channel and the custom's demand. At the same time, we made the hardware circuit successfully and realization the modulation and demodulation on it. Our design includes:
1)In the circumstance of VC++6.0, we programmed the part of software to interface with persons, and performed the task of coding and interweave.
2)By the way of the Serial Port or PCI of computer, we performed the data exchange between the computer and circuit board.
3)We designed the high speed hardware circuit of DSP, and ensured the DSP working well.
4)We programmed on the DSP and realized to functions: the data exchange between DSP and software in computer; the modulation of data received from computer.
Our design realized the modulation and transmission of data on DSP finally. Meanwhile the significance of the thesis is that discussed the modulations common used in shortwave channel, and realized on the hardware board. We adopted the general DSP chip to achieve the modulation and data exchange. And while programmed on DSP, we modulated data by the way of Direct Digital Synthesizer (DDS).
引文
[1] 沈淇淇、朱德生，短波通信，1989，西安电子科技大学出版社，PP．9，14，16，127，131，167，179
[2] 张辉等著，现代通信原理与技术，2002年1月，西安电子科技大学出版社，51-54
[3] 樊昌信等，通信原理(第四版)，第4版，1995年10月，国防工业出版社，147-149
[4] 王士林，陆存乐，龚初光编著，现代数字调制技术，1987，人民邮电出版社
[5] 曹志刚、钱亚生编著，现代通信原理，1992，清华大学出版社，254-256
[6] 张辉等著，现代通信原理与技术，2002年1月，西安电子科技大学出版社，100-136
[7] 樊昌信等，通信原理(第四版)，第4版，1995年10月，国防工业出版社，100-114
[8] 张鸣瑞、邹世开著，编码理论，1990年3月，北京航空航天大学出版社
[9] 林舒、科斯特洛著，差错控制编码基础和应用，王新梅译，第1版，1986年12月，人民邮电出版社
[10] 王新梅、肖国镇，纠错码——原理与方法，1991年12月，西安电子科技大学出版社
[11] 戴明桢编著，TMS320C54xDSP结构、原理及应用，2001年11月，北京航空航天大学出版社，1-4
[12] 申敏等编著，DSP原理及其在移动通信中的应用，2001年9月，人民邮电出版社，1-3
[13] 李刚主编，数字信号微处理器的原理及其开发应用，2000，天津大学出版社
[14] 张雄伟，曹铁勇编著，DSP芯片的原理与开发应用(第二版)，2000，电子工业出版社
[15] 白同云、吕晓德编著，电磁兼容设计，2001年3月，北京邮电大学出版社
[16] 张雄伟等编著，DSP集成开发与应用实例，2002年6月，电子工业出版社，177-185
[17] 陈坚等编著，Modem通信编程技术，1998年3月，西安电子科技大学出版社，41-59
[18] 刘宗祥，短波通信的发展概况，通信技术与发展，1992(4)，10-17
[19] 谈正辉，短波数传技术的现状和发展，通信与广播电视，1986(1)，PP．19-27
[20] 吴德本，李双田，短波串行调制解调器的系统研究及实现，北京邮电大学学报，1994(9)，Vol．17，No．3，PP．22-27
[21] 刘晖、夏意军译，PCI系统结构，2000年7月，电子工业出版社
[22] 张秋余等，基于短波单边带电台的微机信息传输系统，2001年08期，计算机工程与应用
[23] 刘明庆等，短波自适应通信技术，1998年03期，现代通信
[24] 甘良才、余建国，多径衰落短波信道中SFH／MFSK通信系统的性能，武汉大学学报(自然科学版)，1994(2)，PP．65-73
[25] 甘良才、王振华，短波瑞利衰落信道FH／MFSK编码系统的性能，武汉大学学报(自然科学版)，1994(2)，PP．43-48
[26] 甘良才、余建国，线性合并的SFH／MFSK系统在短波信道中的性能，通信学报，1996(1)，Vol．17，No．1，PP．38-45
[27] 骆亚娟、鞠德航，分组编码调制新进展，西安电子科技大学学报，1999，Vol．26，No．6
[28] 琼月，DSP技术的应用和发展，电子产品世界，2002年第5期
[29] 黄再银、李丽，单片机应用系统中的干扰抑制技术，电子产品世界，2002年11期
[30] 柴瑜、沙斐，电磁兼容设计在印制电路板中的应用，Vol．28 No．1 2002，微电子与基础产品
[31] 赵震等，高速电路板的电磁兼容(EMC)设计，2001年第37卷第6期，铁道通信信号
[32] 陈伟，数字电路电磁兼容性设计，2000年11月，电视技术
[33] 徐暄等，印制电路板的电磁兼容问题，第22卷第4期2001年7月，电子工艺技术
[34] 李贵山等，印制电路板设计中的抗干扰措施与电磁兼容性研究，第22卷第6期，电子工艺技术
[35] 黎洪生、赵兆、陈文武，基于DSP和PCI总线的数据采集处理卡，电子产品世界，2003年第2期
[36] 邓思豪、曾传年，C54XDSP的HPI与PC机并口技术研究，电子产品世界，2002年第7期
[37] 孙永前，增强型主机接口(HPI)的原理及应用，电子产品世界，2002年11期
[38] PCI Local Bus Specification, December 1998
[39] Mario Blaum, Jehoshua Brock. Decoding the Golay code with Venn Diagrame. IEEE Trans.,1990, IT-36(4), 906-910
[40] T.Kasami,T.Takata,T.Fujiwara,S.Lin, On Linear Structure and Phase Rotation Invariant Properties of Block M-PSK Modulation Codes, IEEE Trans on Information Theory, Vol.37, No.1, Jan 1991
[41] T.Kasami,T.Takata,T.Fujiwara, S.Lin, On Multilevel Block Modulation Codes, IEEE Trans on Information Theory, Vol.37, No.4, July 1991
[42] TMS320C54x C Source Debugger User's Guide 1997 Texas Istruments
[43] TMS320VC5402 fixed-point digital signal processor Data Sheet 2000. Texas Istruments
[44] TLC320AD50C Data sheet, 2000, Texas Instruments Incorporated
[45] TL16C550 Data sheet, 2000, Texas Instruments Incorporated
[2] 张辉等著，现代通信原理与技术，2002年1月，西安电子科技大学出版社，51-54
[3] 樊昌信等，通信原理(第四版)，第4版，1995年10月，国防工业出版社，147-149
[4] 王士林，陆存乐，龚初光编著，现代数字调制技术，1987，人民邮电出版社
[5] 曹志刚、钱亚生编著，现代通信原理，1992，清华大学出版社，254-256
[6] 张辉等著，现代通信原理与技术，2002年1月，西安电子科技大学出版社，100-136
[7] 樊昌信等，通信原理(第四版)，第4版，1995年10月，国防工业出版社，100-114
[8] 张鸣瑞、邹世开著，编码理论，1990年3月，北京航空航天大学出版社
[9] 林舒、科斯特洛著，差错控制编码基础和应用，王新梅译，第1版，1986年12月，人民邮电出版社
[10] 王新梅、肖国镇，纠错码——原理与方法，1991年12月，西安电子科技大学出版社
[11] 戴明桢编著，TMS320C54xDSP结构、原理及应用，2001年11月，北京航空航天大学出版社，1-4
[12] 申敏等编著，DSP原理及其在移动通信中的应用，2001年9月，人民邮电出版社，1-3
[13] 李刚主编，数字信号微处理器的原理及其开发应用，2000，天津大学出版社
[14] 张雄伟，曹铁勇编著，DSP芯片的原理与开发应用(第二版)，2000，电子工业出版社
[15] 白同云、吕晓德编著，电磁兼容设计，2001年3月，北京邮电大学出版社
[16] 张雄伟等编著，DSP集成开发与应用实例，2002年6月，电子工业出版社，177-185
[17] 陈坚等编著，Modem通信编程技术，1998年3月，西安电子科技大学出版社，41-59
[18] 刘宗祥，短波通信的发展概况，通信技术与发展，1992(4)，10-17
[19] 谈正辉，短波数传技术的现状和发展，通信与广播电视，1986(1)，PP．19-27
[20] 吴德本，李双田，短波串行调制解调器的系统研究及实现，北京邮电大学学报，1994(9)，Vol．17，No．3，PP．22-27
[21] 刘晖、夏意军译，PCI系统结构，2000年7月，电子工业出版社
[22] 张秋余等，基于短波单边带电台的微机信息传输系统，2001年08期，计算机工程与应用
[23] 刘明庆等，短波自适应通信技术，1998年03期，现代通信
[24] 甘良才、余建国，多径衰落短波信道中SFH／MFSK通信系统的性能，武汉大学学报(自然科学版)，1994(2)，PP．65-73
[25] 甘良才、王振华，短波瑞利衰落信道FH／MFSK编码系统的性能，武汉大学学报(自然科学版)，1994(2)，PP．43-48
[26] 甘良才、余建国，线性合并的SFH／MFSK系统在短波信道中的性能，通信学报，1996(1)，Vol．17，No．1，PP．38-45
[27] 骆亚娟、鞠德航，分组编码调制新进展，西安电子科技大学学报，1999，Vol．26，No．6
[28] 琼月，DSP技术的应用和发展，电子产品世界，2002年第5期
[29] 黄再银、李丽，单片机应用系统中的干扰抑制技术，电子产品世界，2002年11期
[30] 柴瑜、沙斐，电磁兼容设计在印制电路板中的应用，Vol．28 No．1 2002，微电子与基础产品
[31] 赵震等，高速电路板的电磁兼容(EMC)设计，2001年第37卷第6期，铁道通信信号
[32] 陈伟，数字电路电磁兼容性设计，2000年11月，电视技术
[33] 徐暄等，印制电路板的电磁兼容问题，第22卷第4期2001年7月，电子工艺技术
[34] 李贵山等，印制电路板设计中的抗干扰措施与电磁兼容性研究，第22卷第6期，电子工艺技术
[35] 黎洪生、赵兆、陈文武，基于DSP和PCI总线的数据采集处理卡，电子产品世界，2003年第2期
[36] 邓思豪、曾传年，C54XDSP的HPI与PC机并口技术研究，电子产品世界，2002年第7期
[37] 孙永前，增强型主机接口(HPI)的原理及应用，电子产品世界，2002年11期
[38] PCI Local Bus Specification, December 1998
[39] Mario Blaum, Jehoshua Brock. Decoding the Golay code with Venn Diagrame. IEEE Trans.,1990, IT-36(4), 906-910
[40] T.Kasami,T.Takata,T.Fujiwara,S.Lin, On Linear Structure and Phase Rotation Invariant Properties of Block M-PSK Modulation Codes, IEEE Trans on Information Theory, Vol.37, No.1, Jan 1991
[41] T.Kasami,T.Takata,T.Fujiwara, S.Lin, On Multilevel Block Modulation Codes, IEEE Trans on Information Theory, Vol.37, No.4, July 1991
[42] TMS320C54x C Source Debugger User's Guide 1997 Texas Istruments
[43] TMS320VC5402 fixed-point digital signal processor Data Sheet 2000. Texas Istruments
[44] TLC320AD50C Data sheet, 2000, Texas Instruments Incorporated
[45] TL16C550 Data sheet, 2000, Texas Instruments Incorporated