基于C5509系列DSP的DWT的基带设计与实现

贾 磊 沈艳河

(黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004)

0 引言

DWT(digital walkie-talkie)数字对讲机的通信方式具有以下特点：即时沟通、一呼百应、经济实用、运营成本低、不耗费通话费用、使用方便，同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能，而传统对讲机已经不能满足人们的需求。本文重点介绍数字对讲机的设计方案以及C5509系列DSP在基带信号处理中的应用和实现。

1 C55X系列DSP的介绍

数字信号处理器C55X系列DSP的片内外设完成的主要功能包括采集原始数据、输出处理结果、控制其他设备等。C55X的主要片内外设有：ADC模数转换器、可编程数字锁相环时钟发生器、指令缓冲、外部存储器接口、直接存储器访问控制器、3个多信道缓冲串口、主机接口、2个16位的通用计数器、8个可配制的通用I/O引脚和FIFO积存器。

2 DWT的硬件结构及基带信号处理

DWT的硬件结构，按其功能大致可分成以下几个模块：A/D和D/A转换模块，语音处理模块(压缩和解压缩)，基带处理模块，射频处理模块。本设计选用了适合的芯片及外围模块组成了一个完整的硬件结构，如图1所示。本系统基带信号的处理中，DSP主要完成语音编解码，数据的加扰和解扰、卷积编码和VITERBI译码、交织和解交织、组帧和解帧等处理，图2为DSP的基带原理图。

图1 DWT的硬件结构

图2 DWT的基带原理图

(1)语音编解码

对常用的几种语音编码的比较，作者选用的是ITU G.723.1中的代数码本激励线性预测(ACELP)算法，速率为5.3kbit/s，算法延时为 37.5ms。

(2)卷积编解码

采用的(2，1，9)卷积码，每输入一个信息比特经编码产生两个输出比特，其约束长度N=9，代表编码后的2个码元，不但与当前输入码段有关，而且与前面8个输入码段的信息有关，编码效率为1/2。

(3)交织与解交织

一般的纠错码，都是用来纠正随机错误的，但在实际的通信系统中常常出现突发性错误，就需要用到交织码，达到纠正突发错误的目的。作者采用的是矩阵形式处理，交织采用bit交织，交织的大小14*16。设置两个存放数据的寄存器，交织时以16列写入，收端以14行读出。解交织是交织的逆过程，因而在编程实现过程中，只需将交织程序稍加修改就可以。

(4)加扰与解扰

(5)组帧

组帧采用的是HDLC(面向比特的协议)格式，在HDLC中，数据和控制报文均以帧的标准格式传送。

3 软件流程

DSP在基带处理过程中的软件框图，如图3所示。

图3 DSP的软件流程

4 结论

随着无线通信技术的发展，人们对无线通信质量的要求的提高以及谱资源的日益高涨，DWT必将有着巨大的市场需求。本次设计作者的原代码采用的是c语言和汇编混合使用，还有待优化，尤其是语音压缩编解码部分，可使用全汇编语言，以提高语音的性能。实验证明，基于c5509的数字对讲机，具有保密性好，话音质量高，安全可靠的特点，可发送语音，数据，信息等功能。在数字机群领域，DWT将有很大的应用前景。

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