基于AD6620和TMS320C6x的软件无线电接收子系统

DSP采用TI公司的TMS320C6701[3]。TMS320C6701包含8个并行的处理单元，采用甚长指令字(VLIW)结构，芯片最高时钟频率可达300MHz，最大处理能力可达2400MIPS。在本系统中，TMS320C6701的中断源INT4检测到中断信号以后，就会做好接收数插件电感器据的准备，由FSR发出数据帧的帧同步信号，并由SCLK给出同步时钟，从DR输入信号。TMS320C6701对输入数据进行处理的程序的前几条指令放在中断源INT4在中断服务表中的中断服务取指包中。如果中断服务太长而不能放到一个取指包内，则加上一条跳转指令跳转到别的位置。

2 关键技术

　　AD6620内含四个信号处理单元:一个频率转换器、两个固定系数抽样滤波器CIC2、CIC5(抽样率可选)和一个可编系数抽样滤波器。通过对AD6620这四个信号处理单元参数的不同设置，能使系统以同一套硬件实现不同输入情况下的接收功能。

　　在上面所给的实例中，AD6620在系统中的作用是把数据率降至20kBPS，把456kHz中频信号变成零频信号，并对信号进行低通滤波处理。下面对实例中AD6620的重要参数设置进行讨论。

2.1 振荡器频率值的设定

　　AD6620中的频率转换器接收初始化时写入的信号频率值，并据此对输入信号进行下变频。实例中输入信号的中心频率fCH为456kHz，采样频率fSAMP为20MHz。写入AD6620的频率值是一个32位的无符号整型数，由下式确定:

　代入f_CH和f_SAMP，可得NCO_FREQ的二进制表示为101110101100011100010000110。

2.2 抽样率的选择

　　在本例中，AD6620需将20MBPS数据率降至20kBPS，总的抽取因子为1000。由于第一个抽样滤波器的抽样因子M_CIC2可以设为2、3...16中的任何一个，第二个抽样滤波器的抽样因子M_CIC5可以设为1、2...32中差模电感器的任何一个，可编系数抽样滤波器RCF的抽样因子M_RCF可以设为1、2...32中的任何一个，所以由:

　　M_CIC2×M_CIC5×M_RCF=1000

　　可取得M_CIC2为10，M_CIC5为25，M_RCF为4。

2.3 滤波器系数的设计

　　经过前面梳状滤波器的处理，在一定程度上抑制了干扰信号，但对于有更高通道要求的应用还不够理想。AD6620内部的系数可编程滤波器FIR可用来解决这一问题。

　　FIR滤波器设计的目标是:尽可能让10kHz的低绕行电感器通目标信号通过，并抑制带外干扰信号。从滤波器幅频特性曲线的角度来说，要求通带波动尽可能小;通带宽度尽可屏蔽电感能与信号带宽10kHz相等，过渡带尽可能锐利;阻带衰减尽可能大。通常FIR滤波器的阶数越高，幅频特性越好。AD6620提供的FIR最高可达255阶，具体选择多少要根据具体情况讨论决定。

　　实例中使用窗函数设计法[4](或称傅立叶级数法)确定数字滤波器系数，即由理想的滤波器频率响应H_d(ω)经傅立叶反变换导出h_d(n)，然后用一个有限长度窗函数序列w(n)截取。

　　由于输入给可编系数滤波器的数据经过了CIC2和CIC5两次抽样，大功率电感且抽样因子M_CIC2为10，M_CIC5为25，因此此时输入数据的采样频率f_S为:

因为截止频率为10kHz，所以数字域截止频率ω_C为:

这表明在通带|ω|≤ω_c范围内，H_d(e^jω)的幅度是均匀的且其值为1，相位是-ωα。

　　由此可得

取w(n)=R_N(n)，按照线性相位滤波器的约束，h(n)必须为偶对称，对称中心长度应为长度的一半(N-1)/2，且α=(N-1)/2。取N=255，则α=127。则滤波器的系数为:

本文介绍的基于AD6620和TMS320C6701的数字中频软件无线电接收子系统，作为中频软件无线电平台，适合于大部分通信和雷达的窄带处理。

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