基于HSP50415的中頻數(shù)字化發(fā)射機的設(shè)計

0 引言
軟件無線電技術(shù)已在當(dāng)今無線通信中得到了迅猛發(fā)展，并已逐漸成為通信領(lǐng)域的一個新的發(fā)展方向。軟件無線電的基本思想是在一個通用的硬件平臺上，通過軟件加載的方式并用軟件實現(xiàn)所有無線電臺的功能。軟件無線電的理想結(jié)構(gòu)是將A／D、D／A盡可能地靠近天線。考慮到目前A／D、D／A的帶寬及DSP的處理能力，一般采用中頻采樣的軟件無線電結(jié)構(gòu)。

1 HSP50415的功能特點
1．1 HSP50415的內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能
HSP50415由256級深度的FIFO數(shù)據(jù)緩沖器、星座映射器、成形和內(nèi)插濾波器、復(fù)數(shù)乘法器、符號率NCO、載波NCO及雙路DAC組成。其內(nèi)部組成如圖1所示。

HSP50415的信號輸入管腳是DIN(0～15)、ISTRB、TXEN和DATACLK。數(shù)據(jù)輸入有兩種方式：一種是固定符號速率傳輸方式，一種是猝發(fā)傳輸方式。在固定符號速率傳輸方式下，數(shù)據(jù)將以2倍采樣率進入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)為256×32bit的FIFO。一旦一對I和Q數(shù)據(jù)進入FIFO，數(shù)據(jù)會以采樣率的方式讀出。由于FIFO可完成一個串并變換，可將一路信號變換成I和Q兩路信號，因此，其輸入端數(shù)據(jù)率是輸出端的2倍。而在猝發(fā)方式下，當(dāng)數(shù)據(jù)滿或半滿時，F(xiàn)IFO的標(biāo)志位可觸發(fā)DSP的中斷，以通知DSP停發(fā)數(shù)據(jù)，這時便可讀取數(shù)據(jù)。I／O的輸入時序如圖2所示。

HSP50415數(shù)字上變頻器的內(nèi)部星座映射圖中有一個用戶可編程查找表(256×8 bit RAM)，這個查找表能支持I／O最大位寬為4 bit (256QAM)的數(shù)據(jù)，可完成各種正交的PM和AM基帶碼映射。可將I和Q數(shù)據(jù)合并成8 bit數(shù)據(jù)作為地址去查表，從而得到映射數(shù)據(jù)并以Iout3：0>和Qout3：0>的形式輸出。
HSP50415中的成形濾波器的基本內(nèi)插率為×4、×8或×16。此外，還有一個可選的2bit模式以供用戶將抽樣率減少1／2。成形濾波器的運算由移位累加器來完成，其最大輸入采樣率為MIN((CLK×2×2＾twoBITMODE)／(#bit xinterpolation－Rate)，CLK／4)。若使用2 bit模式，則式中的twoBitMode為1，否則為0，#bit為輸人數(shù)據(jù)的位數(shù)，interpolationRate為內(nèi)插率。
HSP50415的半帶濾波器的內(nèi)插率為2，由于其系數(shù)在偶數(shù)點上為零，因此可將計算量減少一倍。而內(nèi)插濾波器則可將半帶濾波器的輸出采樣率插值到最終的采樣率fsout。數(shù)控振蕩器(NCO)用于為內(nèi)插濾波器提供時鐘，它允許輸人和輸出采樣率有非整數(shù)倍關(guān)系。而器件中的乘法器則可把基帶信號調(diào)制到可編程中頻上。