胡明为
摘 要:DSP技术在软件无线电中具备实践性强的应用优势,推进了软件无线电的稳定发展,表现出了DSP技术的可靠性。通过对DSP技术的研究,分析了其在软件无线电中的应用。
关键词:DSP技术;软件无线电;广播通信;数据流量
中图分类号:TN925 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.134
软件无线电推动了通信技术的发展,深化了软件在通信中的应用。软件无线电对数字信号处理的要求非常高,可以提高通信信号的稳定性与传输速率。DSP技术的应用打破了软件无线电的发展限制,解决了软件无线电中潜在的问题,提升了软件无线电的运行效率,满足现代通信事业的发展要求,体现在软件无线电中的重要性。
1 软件无线电中DSP技术的实现方法
DSP技术在软件无线电中并不能够实现全面的软件控制,目前,广播通信中的软件无线电在DSP技术的实现上采用了两种方法:①主要以DSP并联为主,多个DSP在软件无线电结构中完成并联,在并联的条件下进入数字信号处理状态,整体上实现对软件无线电的灵活控制。在此类技术实现的过程中,DSP的核心为多片并联,其对并联方式的要求比较高,所以必须做好规范的并联接入,才能保障DSP在软件无线电中的应用价值。②根据软件无线电在广播通信中的运行要求,在DSP中采用专门的芯片,芯片中包含DSP中所需要的功能,用于保障DSP具备基础的运算能力,而且DSP中的芯片还能实现其他技术方案的接入,打破了DSP技术的局限性,利用DSP即可实现软件无线电在广播通信中的多样化发展。
第一种实现方法只能以DSP技术为主,整个软件无线电中不能接入其他技术或方案,同时限制了DSP的运行能力,只能应用到软件无线电的特定业务中,其能力开发方面还有待加强;第二种实现方法偏向于集成化的DSP应用,具有可编程能力,但是受到芯片的影响,增加了该方案在软件无线电中的应用成本,所以DSP技术在软件无线电中处于完善、发展的状态,必须按照软件无线电的实际要求,高效设计DSP技术。
2 软件无线电中的DSP技术分析
在现代广播通信中,通过软件控制传输信号,增加了软件无线电的压力。软件无线电通过DSP技术,加强了对数字信号的控制力度。
2.1 DSP技术的特点
DSP技术提高了软件无线电的操作水平,成为软件无线电的核心部分。DSP技术在软件无线电中具有高水平的运算能力,保障了数字信号的灵活应用,促使软件无线电中的数据流达到高效传输的状态。目前,软件无线电中DSP信息处理的速度达到每秒千兆的级别,优化了软件无线电的使用环境。
2.2 DSP技术的软、硬件构成
软、硬件是DSP技术的基础构成,也是支持软件无线电的途径。硬件设计构成了DSP技术的运行系统,例如芯片、A/D转换,保证DSP具有运行的能力。比较重要的是软件设计,根据DSP的功能要求设计科学的软件系统,利用DSP芯片汇编功能程序,编程时,要采用C语言和高级代码,以免影响编程和DSP应用的效率。DSP软件编程的流程为:源程序→C语言源程序→汇编语言程序、DSP配置文件→编译源程序(输出列表文件、目标文件)→链接目标文件(输出可执行文件)→转换成HEX→写EPROM→DSP。
2.3 DSP技术的模式
TMS32005402是DSP技术中的一项模式,促使DSP技术模式符合软件无线电的需求。目前,软件无线电的运行越来越复杂,所以DSP技术模式应该具备高速运算的能力,合理分配软件无线电中的数据信息,促使软件无线电能够为广播通信提供多功能的服务,同时TMS32005402模式还能加快DSP内数据流的服务速度,降低软件无线电的运行难度。
3 DSP技术在软件无线电中的实践应用
软件无线电内的数据非常丰富,数据流量中涉及到多项信号处理内容,使DSP技术面临着很大的挑战。一般情况下,DSP技术在软件无线电中只能达到200MIPS的水平,增加了其在软件无线电中的变频难度。为了提高DSP技术的实践水平,DSP在软件无线电的实践应用中采取了DSP+FPGA的方案,利用FPGA辅助DSP技术,通过两者的配合,优化了软件无线电的运行。
FPGA的应用能够保障DSP技术的灵活性,提升DSP技术的整体性,保障DSP可以稳定地处理软件无线电中的信号。下面结合DSP技术在软件无线电中的实践应用,分析DSP+FPGA运行方案。
FPGA可编程处理器接入到高速专用DSP中,实现FPGA对软件无线电内部器件的控制,协助DSP技术应用。例如,FPGA辅助DSP控制软件无线电中的A/D器件,当软件无线电处理广播通信中的实时信号时,DSP只负责高层算法的应用,专门处理软件无线电中的复杂运算,而低层运算部分交由FPGA处理,FPGA通过硬件处理低层数据,保障低层数据的运算效率,由此降低了DSP技术在软件无线电中的运行负担,使DSP技术专注于高层运算。如果软件无线电涉及到更改,直接改动DSP中的软件部分,则可利用源程序编写的方法,实现软件无线电中所需要的功能,还可通过DSP软件操作,升级软件无线电的系统,这符合广播通信的发展需求。
4 结束语
DSP技术在软件无线电的实践应用中起到了非常重要的作用,在很大程度上推进了软件无线电的发展,更重要的是提供了相关的技术支持,加强了软件无线电的控制力度。软件无线电的发展潜力非常大,其对DSP技术的需求也会越来越大。工作人员应根据DSP技术在软件无线电中的实现方法,全面落实DSP技术的应用,明确DSP技术的应用价值。
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〔编辑:王霞〕