基于3G时代的DSP技术应用

，其中I和Q为正交分量。

（3）采集和综合模块：

这个模块是建立在模拟的RF域和处理器的数字基带域之间的桥梁。在接收端，该模块从RF模拟域接收一个宽边带信号，并将其通过模数转换器。数字接收机处理这个数字化的宽边带信号，从中选择单个的窄边带信道，然后将该信道的信号搬移至基带，并对其滤波和抽样。它的输出可在多信道应用中，通过多数字接收机来处理。

2．开放式多媒体应用平台（OMAP）

开放式多媒体应用平台（OMAP），是专门为支持2.5G和3G应用需求而设计的应用处理器体系结构。此平台的设计方案基于以下两个基本假设：

在2.5G和3G产品中，应用将主要面向各种媒体，为了满足其对性能和功率效率的要求，我们必须采用包含DSP和MCU在内的多处理器平台。OMAP是专为优化多媒体应用性能而设计的，它可以提升任何支持语音、音频、图像或视频信号处理的应用的性能。应用环境是动态的。因此，您可以不断地将新的应用软件下载至RISC和DSP芯片中。

上图显示了OMAP的结构框图。其中的关键组件包括，一个性能卓越、低功耗的DSP，一个通用型MCU，以及一个内存 & 流量控制器（MTC）。

其中：

（1）DSP/MCU处理

OMAP体系结构的主要优势在于，由两个独立的组件来完成应用处理任务。其中，MCU负责支持应用操作系统并完成以控制为核心的应用处理；而DSP负责完成媒体处理。与单一处理器功能的结构方案相比，这种方案具有一个明显的优势，即：可以提高功率效率，并延长用户的电池寿命。首先，DSP芯片是专门为处理实时媒体信号（如：音频、语音和图像/视频信号）而设计和定制的。其次，采用两个处理器可以将总工作负荷进行合理划分，从而降低时钟工作频率，减小功率消耗，进一步降低系统成本。OMAP DSP第二个特色就是可以支持一系列半定制可编程硬件协处理器；在特定应用中，采用这种方案可以显著地提高系统性能和功率效率。

OMAP另外一个关键因素是软件基础结构，它允许在MCU上运行的应用程序启动和控制在DSP上运行的任务。因此，MCU应用程序开发人员可以利用高层多媒体应用程序接口（API）完全控制DSP MIPs。多种MCU操作系统都将支持这种软件基础结构，其中包括Microsoft公司的WinCE和Symbian公司的EPOC。

（2）内存 & 流量控制器（MTC）

MTC的主要功能就是确保处理器能够高效访问外部存储区，并避免产生瓶颈现象，从而降低片上处理速度。最终目标就是提高OMAP平台整体的"有效频率"。"有效频率"概念是由德州仪器公司提出并定义的。它是指去除超高速缓冲存储器波动/差错、外部存储区读写冲突、固有的存储区等待时间等各种因素的影响，每秒钟内真正分配给特定应用的处理器运算周期数。为了优化OMAP体系结构，我们对处理器时钟频率、超高速缓冲存储器、存储器速度和数据总线宽度等参数进行了多元分析仿真，其中包括GSM协议软件和DSP应用（如：GSM语音编码器和MPEG4视频编解码器）等基准仿真。例如，在运行GSM 2/3层协议栈中的代码时，我们对MCU超高速缓冲存储器进行了如下配置：

超高速指令缓冲存储器： 16KB，双向成组相联；16B/线；
超高速数据缓冲存储器： 8KB，双向成组相联；16B/线；

仿真结果表明，采用这种结构时，超高速指令缓冲存储器的差错概率为3.4%，而超高速数据缓冲存储器的差错概率为9%。同样，我们利用GSM语音编码器基准对DSP超高速缓冲存储器进行了类似的分析。超高速缓冲存储器尤其适用于DSP代码，因为DSP多数操作是较短的、紧密的循环操作。分析结果表明，我们应该选择如下配置：16KB DSP双向成组相联超高速指令缓冲存储器，独立8KB RAM组，每线16字节。仿真表明，采用这种结构时，DSP指令差错概率为1%。

五 越来越明朗的3G应用前景

目前，手机是一个封闭的、静态的、嵌入式系统的完美范例。其功能在生产过程中就已经确定了。尽管手机也可以支持话音业务以外的简单应用（例如，基于文本的信息服务），但是，它的主要目的是为用户建立一个话音通信信道--这是一个固定的、实时的、集中的DSP任务。未来的移动电话市场可能会发生分化。传统的、以话音业务为主的移动电话将有可能继续占有一定的市场份额；另一方面，市场中将出现混合式移动通信设备，其调制解调器通信功能是不可或缺的，此类手机将应用于一种或多种数据应用。

可以预测，随着互联网的发展，我们将极有可能获得可下载的、消费者随心所欲选择的网络资源。今天，我可能选择下载一个MP3播放器应用程序；明天，手机就有可能支持电视会议，或者变为GPS辅助导航仪。从某种意义上说，手机将具有类似于个人计算机的特性。它将变为一