DRM测试接收机的设计方案
最小处理单位,所以用ARM处理器处理比特流信号会造成处理器资源的浪费,为此针对比特流信号的处理采用专用逻辑电路实现,在测试接收机中用FPGA实现。这样,两种处理器的特性可以形成互补,使硬件平台设计比较合理。
4.1 模块划分
DRM系统设计了多种模式,不同模式的码率是不同的,在正交解调后需要变码率输出;Viterbi译码器也是以比特流为处理单位;考虑到这两个模块的算法特点及数据输出形式,将这两个模块放在FPGA中实现。
图2中所示的其他处理模块,特别是同步和均衡模块是接收机的关键模块,其性能好坏直接影响接收效果,并且根据今后现场测试的情况,其算法存在调整的可能性.因此这些模块通过ARM实现。需要对算法进行调整时,只需修改软件程序,重新载入ARM即可,硬件部分无需改动。以实现测试接收机便于对各种算法的性能进行验证和比较的目的。
4.2 硬件平台结构
测试接收机硬件平台如图3所示。FPGA采用XILINX公司的VirtexⅡXC2V500型芯片;ARM采用三星公司的S3C4510B型ARM7 TDMI芯片;ADC模块采用了AD公司14-bit的AD9243。FPGA与ARM之间通过双口RAM进行数据交互,使用HC245芯片作为地址和数据总线的驱动。
A/D采样后的中频数据送入FPGA做正交解调;FPGA将解调后的数据写入双口RAM同时给ARM产生中断信号;ARM响应外部中断,将数据读入、进行后续处理。
如图2中的流程,ARM在处理完解交织后,将处理后的数据写入双口RAM,同时向特定的地址写控制字,FPGA检测到控制字后,将数据读入.进行Viterbi译码。FPGA将Viterbi译码结果写入双口RAM,向ARM发出中断信号,ARM响应中断,将数据读入,再进行后续处理。
4.3 主控制程序流程圈
根据图2所示的DRM信号处理时序,图4为ARM基带处理主控制程序流程图,依次进行码元同步、整数倍频偏估计、帧同步及后续信道解码处理。上述过程实现了DRM接收机基带信道解码过程。
4.4 测试结果
测试信号采用模式C、10kHz带宽的DRM信号,信道采用标准中提供的2号信道模型,SNR=23dB,频偏为2倍子载波间隔。
测试结果示于图5中,其中图5(a)为未经过同步和均衡处理的数据星座图;图5(b)(d)为接收信号通过硬件正交解调、同步、均衡、信道解码等模块后输出数据的星座图。从图5中可以看出,经过同步、均衡处理后,星座图明显改善,处理器有效地解出了三个通道的数据。
数字广播产业有广泛的市场前景,而拥有自主知识产权的接收机对民族工业具有特殊意义。本文讨论的DRM测试接收机信号处理流程及硬件平台的结构是对硬件实现DRM接收机的一次有益尝试。上述结构、算法已经在ARM7和FPGA的硬件平台上联调通过,验证了本文提出的信号处理流程及硬件平台的可实现性,但所验证的主要是基带信号处理功能,还没有包括接收机的全部.整个测试接收机的设计工作仍然需要进一步完善。
- 大唐电信胖瘦可转型WLAN整体解决方案(03-14)
- 巨型无线城市天馈解决方案(06-01)
- TD-LTE/GSM共站部署技术(06-17)
- RFID工厂仓储物流解决方案(12-21)
- 3G4G应用中MIMO技术的实现挑战与解决方案(01-17)
- 联欣RFID无线作业管理系统解决方案 (05-07)