基于FPGA的電臺(tái)接口轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)
5 穩(wěn)定處理
FFT閾值法的原理是先對(duì)原始信號(hào)做FFT處理,適當(dāng)預(yù)設(shè)濾波閾值,將低于該閾值的頻帶設(shè)定為無效信號(hào),定義為接收器沒有接收到信號(hào)。當(dāng)然閾值以下,并不能代表該周期產(chǎn)生了單頻信而由于信道上或者硬件本身的干擾,單檢測周期的測量值超過閾值或者在號(hào)或沒產(chǎn)生。僅憑單檢測周期的閾值檢測而產(chǎn)生PTT控制信號(hào)會(huì)帶來話音控制的不穩(wěn)定性。
設(shè)計(jì)的算法能極大地提高閾值測試的穩(wěn)定性。具體處理如下,流程如圖6所示。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/191203.htm
為實(shí)現(xiàn)該功能,需自定義一個(gè)計(jì)數(shù)器,初始值為0,計(jì)數(shù)器值定義在0到T(T>0)之間。若在加操作中使計(jì)數(shù)器值大于T,則將計(jì)數(shù)器值飽和到T;若在減操作中使計(jì)數(shù)器小于0,則將計(jì)數(shù)器值飽和到0。
第一步,檢測測量值是否過閾值。若過閾值,計(jì)數(shù)器值加m,進(jìn)行第二步;若不過閾值,計(jì)數(shù)器值減n,進(jìn)行第四步。
第二步,若計(jì)數(shù)器值大于T,則飽和到T值。進(jìn)行第三步。
第三步,檢測計(jì)數(shù)器值,若計(jì)數(shù)器值等于T,則啟動(dòng)輸出PTT控制信號(hào),結(jié)束流程;若計(jì)數(shù)器值小于T,則維持上一次的PTT控制信號(hào)輸出狀態(tài),結(jié)束流程。
第四步,若計(jì)數(shù)器值小于0,則飽和到0值。進(jìn)行第五步。
第五步,檢測計(jì)數(shù)器值,若計(jì)數(shù)器值等于0,則取消輸出PTT控制信號(hào),結(jié)束流程;若計(jì)數(shù)器值大于0,則維持上一次的PTT控制信號(hào)輸出狀態(tài),結(jié)束流程。
在流程中,m,n值的選擇取決于信道上或者硬件本身干擾的大小。若沒有單頻信號(hào)而誤檢出單頻信號(hào)的錯(cuò)誤概率比較大,則m的取值應(yīng)較?。环粗?,若沒有單頻信號(hào)而誤檢出單頻信號(hào)的錯(cuò)誤概率比較小,則m的取值可以較大。同理,若有單頻信號(hào)而未檢出單頻信號(hào)的錯(cuò)誤概率比較大,則n的取值應(yīng)較?。环粗?,若有單頻信號(hào)而未檢出單頻信號(hào)的錯(cuò)誤概率比較小,則n的取值可以較大。
圖7所示,在CycloneⅢ實(shí)驗(yàn)板運(yùn)行時(shí)采用SignalTapⅡ?qū)顟B(tài)機(jī)的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證,保證狀態(tài)機(jī)運(yùn)行良好。將相關(guān)程序下載到Cyclone-Ⅲ芯片里,實(shí)時(shí)采集音頻數(shù)據(jù)對(duì)狀態(tài)機(jī)進(jìn)行分析。
在圖7中,mmod在一個(gè)采樣周期結(jié)束后ostart信號(hào)被觸發(fā),其獲得的總能量為1 427,比預(yù)設(shè)閾值要低,因此ocounter1的狀態(tài)不變,仍保持在第0狀態(tài),而ocounter2的狀態(tài)則由第3狀態(tài)跳到第2狀態(tài),這實(shí)踐的結(jié)果和理論都是保持一致的,可以說明程序的正確性,狀態(tài)機(jī)運(yùn)行正常。
6 結(jié)語
本文可以用于一切需要PTT信號(hào)端的設(shè)備上,應(yīng)用極其廣泛,如:對(duì)講機(jī)、飛機(jī)場指揮塔的應(yīng)答系統(tǒng)以及目前已在美國推出的PTT手機(jī)業(yè)務(wù)等均運(yùn)用到該技術(shù)。而在做該課題時(shí)遇到一些問題,如:陷波濾波器其阻帶帶寬偏大,需要尋求一種更好的算法來解決其帶寬問題;其次,F(xiàn)IR消耗內(nèi)存較大,這樣會(huì)消耗大部分的FPGA邏輯資源,會(huì)導(dǎo)致較大系統(tǒng)的資源不夠,因此需要設(shè)計(jì)更好的數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)和算法來處理這個(gè)問題。這將是筆者以后需要繼續(xù)研究學(xué)習(xí)的。
評(píng)論