APP下载

基于C5509系列DSP的DWT的基带设计与实现

2013-08-14沈艳河

河南科技 2013年11期
关键词:编解码对讲机交织

贾 磊 沈艳河

(黄河水利职业技术学院,河南 开封 475004)

0 引言

DWT(digital walkie-talkie)数字对讲机的通信方式具有以下特点:即时沟通、一呼百应、经济实用、运营成本低、不耗费通话费用、使用方便,同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能,而传统对讲机已经不能满足人们的需求。本文重点介绍数字对讲机的设计方案以及C5509系列DSP在基带信号处理中的应用和实现。

1 C55X系列DSP的介绍

数字信号处理器C55X系列DSP的片内外设完成的主要功能包括采集原始数据、输出处理结果、控制其他设备等。C55X的主要片内外设有:ADC模数转换器、可编程数字锁相环时钟发生器、指令缓冲、外部存储器接口、直接存储器访问控制器、3个多信道缓冲串口、主机接口、2个16位的通用计数器、8个可配制的通用I/O引脚和FIFO积存器。

2 DWT的硬件结构及基带信号处理

DWT的硬件结构,按其功能大致可分成以下几个模块:A/D和D/A转换模块,语音处理模块(压缩和解压缩),基带处理模块,射频处理模块。本设计选用了适合的芯片及外围模块组成了一个完整的硬件结构,如图1所示。本系统基带信号的处理中,DSP主要完成语音编解码,数据的加扰和解扰、卷积编码和VITERBI译码、交织和解交织、组帧和解帧等处理,图2为DSP的基带原理图。

图1 DWT的硬件结构

图2 DWT的基带原理图

(1)语音编解码

对常用的几种语音编码的比较,作者选用的是ITU G.723.1中的代数码本激励线性预测(ACELP)算法,速率为5.3kbit/s,算法延时为 37.5ms。

(2)卷积编解码

采用的(2,1,9)卷积码,每输入一个信息比特经编码产生两个输出比特,其约束长度N=9,代表编码后的2个码元,不但与当前输入码段有关,而且与前面8个输入码段的信息有关,编码效率为1/2。

(3)交织与解交织

一般的纠错码,都是用来纠正随机错误的,但在实际的通信系统中常常出现突发性错误,就需要用到交织码,达到纠正突发错误的目的。作者采用的是矩阵形式处理,交织采用bit交织,交织的大小14*16。设置两个存放数据的寄存器,交织时以16列写入,收端以14行读出。解交织是交织的逆过程,因而在编程实现过程中,只需将交织程序稍加修改就可以。

(4)加扰与解扰

(5)组帧

组帧采用的是HDLC(面向比特的协议)格式,在HDLC中,数据和控制报文均以帧的标准格式传送。

3 软件流程

DSP在基带处理过程中的软件框图,如图3所示。

图3 DSP的软件流程

4 结论

随着无线通信技术的发展,人们对无线通信质量的要求的提高以及谱资源的日益高涨,DWT必将有着巨大的市场需求。本次设计作者的原代码采用的是c语言和汇编混合使用,还有待优化,尤其是语音压缩编解码部分,可使用全汇编语言,以提高语音的性能。实验证明,基于c5509的数字对讲机,具有保密性好,话音质量高,安全可靠的特点,可发送语音,数据,信息等功能。在数字机群领域,DWT将有很大的应用前景。

[1]赵王胜.GSM手机综测仪基带板的硬件和底层软件设计[D].成都:电子科技大学,2002

[2]张引合.语音压缩编码 G.723.1标准的研究[D]。重庆大学,2003

[3]彭启棕,武乐琴,张舰.TMS320VC55X系列 DSP的CPU与外设[M].清华大学出版社,2005

[4]曹志刚,钱亚生.现代通信原理[M]。清华大学出版社,2006

[5][美]Temas Instruments Incorporated.TMS320C55x DSP CPU Reference Guide

[6]王文钦,查光明,蔡竟业.C55x系列DSP在基带信号处理中的应用与实现.DSPF专栏,2003

[7]SPRS205JTMS320C5509A Fixed-Point Digital Signal Processor Data Manual[M].Texas Instruments,2007

猜你喜欢

编解码对讲机交织
“新”与“旧”的交织 碰撞出的魅力“夜上海”
帮助聋哑人士交流的“对讲机”
1553B总线控制器编解码设计
家用对讲机的概述
为多重编解码世界做好准备
交织冷暖
大型民机试飞遥测视频编解码方法研究
一种改进的块交织方法及FPGA实现
奥运梦与中国梦交织延展
耳机式对讲机