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基于PXI总线的QPSK调制器设计实现

聂玉庆  
【摘要】: 军用测试电台应用环境恶劣,现场干扰严重,需要处理的数据量大,同时可能需要支持多种制式,要能够在软件上灵活更改其工作模式、性能参数等,以适应战时需要。而且无论因故障或战时需要更换设备,也要及时迅速。基于这些因素,设计之初必须考虑使设计的系统能满足数据吞吐量大、抗干扰能力强、性能稳定可靠、集成性好、设备更换方便快捷的要求。因此,我们设计了基于PXI总线的QPSK调制器测试平台。 PXI总线数据传输速率峰值在33 MHz、32 bit时,可达132MB/s;在66 MHz、64 bit时更高达528MB/s。PXI背板上的每一个扩充槽,都有专用的10 MHz参考时脉,时脉偏斜精确度小于1ns,可作为各扩充槽的基础时脉,来达到同步效果。PXI总线还支持热拔插,方便快速更换设备。除此之外,PXI总线严格遵守IEC-1076机械规范,抗震性、稳定性和抗干扰性都很好。QPSK调制模式具有较好抗干扰性能,载波可以承载2bit二进制信息的传输编码效率和2bit/Hz的频带利用率,而且开发方法灵活,使得本测试平台能够很好适应野外战时环境需要。 本论文给出一种以数字信号处理器为关键模块、PXI总线系统时钟33MHz、数据位宽32bit、符合3U结构的板卡式系统硬件平台。该硬件系统平台对应的软件开发主要使用了目前成熟、可靠的集成开发环境,使用了TI的CCS来开发DSP相关的软件,Xilinx的ISE以及Mentor Graphics的Modelsim来开发CPLD相关的软件,VC6.0结合WinDriver来开发PXI的内核驱动程序。经过实际调试,实现了模拟射频信号码率为6Mbps,频率为42MHz,带宽门限为55MHz。当然,如果把调制模块主时钟提高到160MHz,码率可达20Mbps上限,载波相应达到65MHz峰值。 本系统可靠性高,集成度好,充分利用了DSP的可编程优势,使得整个系统具备一定灵活性,以及利用CPLD编程在线可修改的特点,方便了系统调试。本系统与传统测试电台相比,具有上电自启动、测试自动完成、体积小的特点,而且,模块化的设计思想,为今后军用电台测试系统设计提供了一种思路。


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