专利名称：数字信号处理器的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于无线电监测系统领域的基于DSP技术的数字 信号处理器，尤其是对接收机中频信号进行接收和处理，处理后的数字信号通过 PCI接口与PC机进行通信。二、 背景拔术20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技 术得到迅速的发展。目前，DSP己经广泛应用于高速自动控制、图象处理、通信 技术、无线电、语音处理、网络设备、医疗设备、仪器仪表和家电等领域，为数 字信号处理提供了高效而可靠的硬件基础。软件无线电最初起源于军事研究。1992年5月，MILTRE公司的Joe Mitola 在美国国家通程系统会议上首次作为军事技术提出了软件无线电(Software Radio, 简记为SWR)的概念。随着数模转换器硬件的快速发展和DSP处理能力及处理速 度的逐步提离，软件无线电技术在商用和军用无线电通信领域也越来越显示出其 强大的吸引力。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变 换器，并且尽可能多地用软件来定义无线功能。可以看出，软件无线电其关键思 想与传统结构的区别在于将A/D和D/A向RF端靠近，由基带移到中频，甚 至到射频；同时用高速的DSP/CPU代替传统的专用数字电路和低速DSP/CPU 做A/D后的一系列处理。其中，在接收上采用高速中频采样和数字下变频技术 是目前蓬勃发展的软件无线电领域的一项关键技术。DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯 片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流 水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。DSP芯片的基本特点(1) 哈佛结构主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程 序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编 址，独立访问。与两个存储器相对应的是系统中设置了程序总线和数 据总线，从而使数据的吞吐率提高了一倍。由于程序和存储器在两个 分开的空间中，因此取指和执行能完全重叠。(2) 多总线结构许多DSP芯片的内部都采用多总线结构，这样可以保证 在一个机器周期内可以多次访问程序空间和数据空间。(3) 流水线结构DSP执行一条指令，需要通过取指、译码、取操作数和 执行等几个阶段。在DSP中，采用流水线结构，在程序运行过程中它
的这几个阶段是重叠的，这样就能保证数字信号处理中用得最多得乘 法累加运算可以在单个指令周期内完成。(4) 多处理单元DSP内部一般都包括又多个处理单元，如算术逻辑运输单元(ALU)、辅助运算单元(ARAU)、累加器(ACC)、以及硬件 乘法器(MUL)等。它们可以在一个指令周期内同时进行运算，因此， DSP在进行连续的乘法运算时，每一次乘法运算都是单周期的。DSP 的这种多处理单元结构，特别适用于FIR和IIR滤波器。(5) 特殊的DSP指令为了更好的满足数字信号处理应用的需要，在DSP 的指令系统中，设计了一些特殊的DSP指令。(6) 指令周期短随着集成电路工艺的发展，DSP运行速度越来越快，以 TMS320C54x为例，其运行速度可达100MIPS以上。(7) 运算精度高当前的DSP的字长提高到16位、24位、32位。为防止 运算过程中溢出，有的累加器达到40位。此外， 一些浮点DSP提供 了更大的动态范围。数字信号处理系统是以数字信号处理为基础，因此DSP系统具有的特点(1) 接口方便DSP系统与其它以现代数字技术为基础的系统或设备都是 相互兼容，这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统 接口要容易的多。(2) 编程方便DSP系统种的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中 灵活方便地对软件进行修改和升级。(3) 糠定性好DSP系统以数字处理为基础，受环境温度以及噪声的影响较小，可靠性高、精度高。(4) 可重复性好模拟系统的性能受元器件参数性能变化比较大，而数字系统基本上不受影响，因此数字系统便于测试，调试和大规模生产。集成方便。DSP系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。DSP芯片的应用主要有(1) 信号处理--如，数字滤波、自适应滤波、快速傅里叶变换、相关运算、 频谱分析、巻积等。(2) 通信--如，调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压縮、回坡抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、波形产生等。(3) 语音一如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人确认、语音邮件、语音储存等。(4) 图像/图形--如二维和三维图形处理、图像压縮与传输、图像增强、 动画、机器人视觉等。(5) 军事一如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航等。(6) 仪器仪表一如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等。
(7) 自动控制--如引擎控制、深空、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制。(8) 医疗--如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等。(9) 家用电器一如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字 电话/电视等本申请人的数字信号处理器采用一片Tl公司的TMS320C6701 DSP芯片和 —片FLASH构成的DSP最小系统是整个BD-DSP-I型数字信号处理器的核心部 分，同时结合高速中频采样、CPLD、数字下变频和PCI总线接口技术。l.对输 入中频信号进行A/D采样。2.采用数字下变频器件进行不同带宽的滤波器设计。 3.采用TI公司的高端数字信号处理芯片进行I/Q输出、整形滤波、FFT运算。4.利用PCI桥芯片实现与PC机的通信。 三、发明内容本实用新型的目的是，提出一种数字信号处理器，尤其是一种基于DSP技 术的数字信号处理器，将模拟IF变换为数字I/Q输出、整形滤波、FFT运算， 并实现信号带宽的测量、对AM与FM的调制度测量，而且性能更稳定，功耗更 低、故陣率降低。本实用新型的目的是这样实现的数字信号处理器，由DSP芯片、CPLD 芯片、PCI桥芯片、A/D芯片、DDC芯片、FIFO芯片、FLASH芯片、电源电路 以及外围电路组成，其特征是模拟IF信号输入连接至A/D芯片、A/D芯片输出 连接DDC下变频芯片、DDC芯片输出再连接FIFO芯片后连接DSP芯片，同时 DSP芯片连接PCI桥芯片，DSP芯片数据端同时连接FLASH存储芯片，同时设 有可编程CPLD芯片，其控制端连接FLASH芯片、A/D芯片、DDC下变频芯片、 FIFO芯片和DSP芯片的控制端。以上构成本实用新型数字信号处理器的硬件系 统；由DSP软件、CPLD逻辑控制软件和PCI驱动软件组成BD-DSP-I型数字 信号处理器的软件系统。本实用新型基于DSP技术的数字信号处理器，尤其是对接收机中频信号进 行接收和处理，前端釆用高速A/D和DDC用于信号的采集和数字下变频，将数 据送入DSP系统完成数字I/Q处理、整形滤波、FFT运算，实现信号带宽的测量、 AM与FM的调制度测量。利用PCI和主机通讯、数据传送，最终通过软件将采 集并处理过的数据形成用户所需要的频谱图象。本实用新型可以适应在硬件不改 变的前提下，可以进行更深层次的开发，包括信号分析、多种数字解调。本实用新型特点是，提供了 BD-DSP-I型数字信号处理器，采用PCI接口， 为计算机内豐插卡式板卡，可以在任何一台带有PCI总线的计算机上独立使用， 也可以同时在一台计算机内使用多个BD-DSP-1型数字信号处理器，便于安装、 修改、升级、替换和扩展。在信息化时代IT行业高速发展的今天，电子产品的 更新换代更是日新月异，构建一个先进的、可靠的、性能优良的硬件平台可能需 要考虑到众多的因素，因此BD-DSP-1型数字信号处理器所采用的核心芯片是TI 公司新一代32位浮点DSP芯片TMS320C6701GJC167，适合用于高速度、高精 度的场合。本实用新型可以适应在硬件不改变的前提下，可以进行更深层次的开发，包 括信号分析、多种数字解调等。功耗更低、故障率降低。四、
图1为本实用新型数字信号处理器硬件框图 图2为本实用新型数字信号处理器硬件电路图 图3为本实用新型数字信号处理器系统软件框架图五、 具体实據方式如图所示，数字信号处理器由图1、 2是其主要硬件构成图，DSP和PCI均 是典型连接的数字芯片。本实用新型的系统结构为在一块PCB母板上完成全部的 系统功能。PeB母板上安装有1、 DSP系统用于完成数字I/Q处理、整形滤波、 FFT运算、带宽的测量、AM与FM的调制度测量；2、 PCI桥用于完成DSP和 主机通讯、数据传送；3、电源部分用于完成系统电源的转换和供给；4、 A/D和 DDC用于信号的采集和数字下变频；5、 CPLD电路用于系统的逻辑控制。图l 中给出了 A/D芯片即AD6640、 DDC芯片即AD6620、 FIFO芯片采用74V263。DSP采用TI公司新一代32位浮点DSP芯片TMS320C6701GJC167，适合用 于高速度、高糖度的场合。PCI桥芯片采用PCI9054芯片与TMS320C6701GJC167 的相就应端口进行连接。以上芯片构成采用本实用新型方案的的典型型号为 BD-DSP-1型的数字信号处理器。采用的软件工作流程框图参见图3。 本实用新整技术设计指标与协议* 符合PCI本地总线规范2.2版；*支持455kHz 21. 4MHz内的任意模拟IF输入；* 支持WIN恥WS2000、 WINDOWS XP、 WINDOWS NT操作系统；* FFT频谱分析带宽300Hz 2MHz;* IF输入灵敏度一20dBmv;
权利要求1、数字信号处理器，由DSP芯片、CPLD芯片、PCI桥芯片、A/D芯片、DDC芯片、FIFO芯片、FLASH芯片、电源电路以及外围电路组成，其特征是模拟IF信号输入连接至A/D芯片、A/D芯片输出连接DDC下变频芯片、DDC芯片输出再连接FIFO芯片后连接DSP芯片，同时DSP芯片连接PCI桥芯片，DSP芯片数据端同时连接FLASH存储芯片，同时设有可编程CPLD芯片，其控制端连接FLASH芯片、A/D芯片、DDC下变频芯片、FIFO芯片和DSP芯片的控制端。
专利摘要数字信号处理器，由DSP芯片、CPLD芯片、PCI桥芯片、A/D芯片、DDC芯片、FIFO芯片、FLASH芯片、电源电路以及外围电路组成，模拟IF信号输入至A/D芯片、A/D芯片输出连接DDC下变频芯片、DDC芯片输出再连接FIFO芯片后连接DSP芯片，同时DSP芯片接有PCI桥芯，DSP芯片数据端同时连接FLASH存储芯片，同时设有可编程CPLD芯片的控制端连接FLASH芯片、A/D芯片、DDC下变频芯片、FIFO芯片和DSP芯片的控制端。本实用新型性能更稳定、功耗更低、故障率降低。
文档编号H04B1/16GK201048369SQ200720036580
公开日2008年4月16日 申请日期2007年4月5日 优先权日2007年4月5日
发明者卞蔚云 申请人:南京邦电科技有限公司