综合化信号与信息处理平台设计与实现

中国新通信 / 2017年11月23日 15:14

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温保强+孔珍

【摘要】 隨着现代科技的快速发展,电子航空系统也随着技术的不断革新发生着转变。在传统的航空电子技术中,实现指令操作时,处理器之间的互联,需要由分级总线来完成。但是,由于传统航空电子中总线的输出端口较小,因此总线的互联系统规模相较之下也会小一些,所以数据的传送速度就会显得迟缓。而实现综合化信号处理技术,可以有效弥补这一缺陷。它能够摆脱分级总线带来的弊端,转而实现芯片级之间的互联,从而大大提升了系统的运行速度,能够使传输信号更准确的抵达关建端。

【关键词】 信息处理 综合化 平台设计

前言:

在传统的航空电子系统中,其所有应用功能都是由各自的操控系统独立完成的,而功能间的兼容问题,则需要由外部总线串联实现。综合化信息处理平台的提出,将这些复杂的操控系统,综合性的兼容至统一平台上。这一技术的实现,不仅将操作时的复杂化进行简化,同时优化了设计标准,降低了研制成本和生产成本,而且对日后的系统维护也起到了缩短时间的作用,大大减少了时间成本和技术成本。

一、通用信号处理的硬件框架概述

综合化系统通用信号的硬件框架包括DSP模块、FPGA模块、射频信道模块,三个重要部分组成。其中,DPS模块负责语音及数据信息的信息传输,FPGA模块负责控制信息的信息传输,射频信道模块负责DSP模块与FPGA模块间的模块级互联。其工作原理是,首先将DSP模块与FPGA模块连接至内部接口,实现信息交互,最终形成集成式通用信号处理模块,使DSP模块与FPGA模块间形成兼容模式。然后,再将通用信道模块连接至射频信道模块,实现芯片间的芯片级互联。最后,将射频信道模块与通用信号处理模块统一连接至综合通信接口,实现系统通用信号的综合化操控平台[1]。

二、综合化通信设备信号流程的设计

实现综合化通信设备信号流程的完整功能,需要执行两个信号流程,一个是控制信号流程,一个是语音和数据信号流程。控制信号流程与语言和数据信号流程的顺利建立,即成为通用信号处理模块。其工作原理是,当通用信号处理模块遇到系统下发的信息时,首先对信息进行分析,如果分析结果为语音信息,那么通用信号处理模块对其不进行处理,而是直接通过控制信号流程直接将语音信号传送至语音终端,实现即时对话功能[2]。如果通用信号处理模块收到系统信息为数据信息,那么通用信号处理模块将会把信息分配至语音和数据信号流程,对信息进行解码转换,再将转换后的数据信息通过控制信号流程输送至终端,实现对信息的最终处理。

三、综合化通信设备信号流程的实现

3.1发送流程的实现

当通用信号处理模块DSP接收到语音信息时,信息会通过DSP和FPGA之间的接口模块转送至FIFO。信息在FIFO中同步进行编码、调制、RS解码流程,最后进行信息的串并。由FPGA通用信号处理模块将信息转变成操作指令,经过射频信道发送至操作平台。最终实现综合化通信设备信号处理发送的全过程[3]。

3.2接收流程的实现

当通用信号处理模块FPGA接收信息指令时。指令信息由射频信道接口模块传送至解调同步模块,由解调同步模块将信息指令进行分析,并将其中的数据串并转换,再由RS解码数据传送至FIFO进行解码,将数据进行调节后,将数据传送至DSP和FPGA之间的接口模块。最终由系统语音和数据处理模块将信息进行处理。完成DSP通用信号处理模块的功能,再由射频信道模块控制信息处理模块,将最终信息返回至最终端。

四、解决传统问题的对策

综合化通信设备已经应用于很多个工程领域,实际结果表明,该技术具有科学性的设计理念,并且容易实现,在定位方面和技术移植方面提供了前所未有的便利。

4.1信号清晰易于实现

由于通信设备信号流程主要基础控制信息流程和语音数据信息流程这两点,所以在技术实施方面较为容易。在软件开发初期,首先定义DSP和FPGA之间的接口,再将DSP和FPGA各自程序编写并调试即可。这样既可以完成系统试联时控制部分和数据信息部分的交互,又可以完成语音和数据信息的射频连接。

4.2定位问题快速准确

综合化通信设备信号流程设计和实现的最大优势体现在定位问题上。其高效、快速、准确的优势特点在DSP调试期间就可以见到。

结论:综合化信号与信息技术处理系统的实现,不仅为电子技术领域带来了革新。实现它的技术特点,更预示着我国数字信号处理系统迈向了一个更好的台阶。

参 考 文 献

[1]公岷,柴松.综合化信号与信息处理平台设计研究[J].电脑知识与技术,2015,16:180-181.

[2]李小文,罗佳,李杨等.移动数字信号基带处理平台的设计与实现[J].微电子学,2014,01:64-68.

[3]韩笑,刘冰,殷敬伟等.单边带水下语音信号处理平台设计与实现[J].中国电子科学研究院学报,2014,05:463-468.

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