基于DSP/PCI接口的无线数据调制的研究与实现
摘要
在通信系统中，无线通信一直处于非常重要的地位，在通信领域中得到了广泛的应用。近几十年来各种新技术的迅速发展为无线通信注入了新的活力，随着超大规模集成电路(VLSI)技术和计算机技术的飞速发展，数字信号处理(DSP)技术在通信领域中已有广泛的应用。本论文研究并实现了基于DSP／PCI接口卡的无线数据调制系统。
本论文根据远程无线数据通信的特点，选择了合适的编码交织及调制方式，在研制了单片机控制无线数据调制器的基础上，独立完成了基于普通PC机的PCI插槽的DSP目标板的设计与调试，最终实现了对数据的无线传输。其中，比较关键的技术有以下几点：
1 利用计算机的PCI总线和DSP的HPI接口实现数据交换。
2 利用DSP，根据数字合成频率的方法实现数据的调制。
3 上位机软件实现编码交织。
4 设计DSP的BOOT程序。
5 PCI接口卡驱动程序的设计。
本论文研究的意义在于采用了当前通信领域中先进的数字技术来实现DSP与计算机的数据交换，并根据DDS原理实现数据的调制输出，而不需要专门的调制芯片。本设计所实现的计算机同DSP的数据交换、利用DDS实现数据调制以及自己设计的BOOT程序都是比较新颖的技术，为DSP在该领域的应用提供了一个成熟的范例。
As one of the most important mode in communication system, wireless communication has been got widely attention. The development of new technology accelerates the progress of wireless communication. Along with the rapid growth of VLSI technology and computer technology, DSP has been used widely in communications areas. In this paper, a wireless data modulation system based on DSP/PCI interface board are studied and implemented.
Based on the characteristic of wireless communication system, the paper chooses proper coding and modulation mode, completed the design and debug of DSP target board based on the PCI slot of computer and realized data wireless transfer. In the paper, the followings are the pivotal points:
1 the realization of data transfer through PCI bus of computer and HPI interface of DSP
2 the realization of modulation with DSP based on DDS
3 the realization of code with computer
4 design BOOTLOADER of DSP
5 program PCI interface board driver
The significance of the paper is that it adopts the advanced digital technology to realize data transfer between DSP and computer and complete the modulation through DSP. The key technology of the paper(including data transfers between DSP and computer, modulation with DSP based on DDS , BOOTLOADER designed myself, etc)is relatively new and worth a deep research..
本论文根据远程无线数据通信的特点，选择了合适的编码交织及调制方式，在研制了单片机控制无线数据调制器的基础上，独立完成了基于普通PC机的PCI插槽的DSP目标板的设计与调试，最终实现了对数据的无线传输。其中，比较关键的技术有以下几点：
1 利用计算机的PCI总线和DSP的HPI接口实现数据交换。
2 利用DSP，根据数字合成频率的方法实现数据的调制。
3 上位机软件实现编码交织。
4 设计DSP的BOOT程序。
5 PCI接口卡驱动程序的设计。
本论文研究的意义在于采用了当前通信领域中先进的数字技术来实现DSP与计算机的数据交换，并根据DDS原理实现数据的调制输出，而不需要专门的调制芯片。本设计所实现的计算机同DSP的数据交换、利用DDS实现数据调制以及自己设计的BOOT程序都是比较新颖的技术，为DSP在该领域的应用提供了一个成熟的范例。
As one of the most important mode in communication system, wireless communication has been got widely attention. The development of new technology accelerates the progress of wireless communication. Along with the rapid growth of VLSI technology and computer technology, DSP has been used widely in communications areas. In this paper, a wireless data modulation system based on DSP/PCI interface board are studied and implemented.
Based on the characteristic of wireless communication system, the paper chooses proper coding and modulation mode, completed the design and debug of DSP target board based on the PCI slot of computer and realized data wireless transfer. In the paper, the followings are the pivotal points:
1 the realization of data transfer through PCI bus of computer and HPI interface of DSP
2 the realization of modulation with DSP based on DDS
3 the realization of code with computer
4 design BOOTLOADER of DSP
5 program PCI interface board driver
The significance of the paper is that it adopts the advanced digital technology to realize data transfer between DSP and computer and complete the modulation through DSP. The key technology of the paper(including data transfers between DSP and computer, modulation with DSP based on DDS , BOOTLOADER designed myself, etc)is relatively new and worth a deep research..
引文
[1]程佩青编著，数字信号处理教程，第2版，1995年8月，清华大学出版社
[2]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
[3]曹志刚、钱亚生编著，现代通信原理，1992，清华大学出版社
[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]周廷显主编，近代通信技术，1990，哈尔滨工业大学出版社
[6]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
[7]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
[8]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
[9]TMS320C54x DSP Reference Set, Volume 1: CPU and Peripherals. 1999. Texas Istruments
[10]TMS320C54x DSP Reference Set, Volume 2: Mnemonic Instruction Set. 1996. Texas instruments
[11]TMS320C54x DSP Reference Set, Volume 4: Applications Guide. 1996. Texas Istruments
[12]TMS320C54x DSP Reference Set, Volume 5: Enhanced Peripherals. 1999. Texas Istruments
[13]TMS320C54x Optimizing C Compiler User' s Guide 1997 Texas Istruments
[14]TMS320C54x Assembly Language Tools User' s Guide. 1997. Texas Istruments
[15]TMS320C54x C Source Debugger User' s Guide 1997 Texas lstruments
[16]TMS320C54x Simulator Getting Started. 1999. Texas Istruments
[17]戴明桢编，TMS320C54x 数字信号处理器结构、原理及应用，1999．7 TI DSPS UNIVERSIYT
[18]TMS320VC5402 fixed-point digital signal processor DataSheet 2000. Texas Istruments
[19]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
[20]刘晖、夏意军译，PCI系统结构，2000年7月，电子工业出版社
[21]武安河、周利莉编，Windows设备驱动程序，2001年9月，电子工业出版社
[22]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
[23]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)
[24]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)
[25]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
[26]周治中、罗秋霞、李开林，串行高速HF MODEM，通信技术，2000年第3期
[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]张曲、李晓峰、张颢，短波ALE系统8FSK调制解调技术及其DSP实现，通信技术，2000年第3期
[29]JTAG/MPSD Emulation Technical Reference, 1994 , Texas Istruments
[30]High-Speed Board Design Techniques , 1997, vantis an AMD Company
[31]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
[32]T. Kasami, T. Takata, T. Fujiwara, S. Lin, On Multilevel Block Modulation Codes, IEEE Trans on Information Theory, Vol. 37, No. 4, July 1991
[33]PCI Local Bus Specification, December 1998
[34]林章均、赵军著，PC／Pentium硬、软件系统解析，1996年12月，清华大学出版社
[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]琼月，DSP技术的应用和发展，电子产品世界，2002年第5期
[38]蔡美琴、张为民、沈新群、张蓉娟编著，MCS-51系列单片机系统及其应用，1992年8月，高等教育出版社
[39]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
[40]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
[41]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
[2]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
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