基于DSP的无线宽带数据接收卡的设计与实现

论文摘要

数字微波通信技术（MMDS）在国内方兴未艾,数字MMDS 可以提供宽带高数据率的数字信号传输, 不仅可以传送多套电视节目,同时还将传送高速数据,为数字格式的语音、文本、图像等信息的远程传输带来极大的方便。本文介绍基于数字MMDS 框架下数字基带信号的处理与实现方法。在原某模拟MMDS 系统中,是用8MHz 的模拟带宽来传送模拟的电视信号,载波频率是2.4GHz,传送距离约20—50km,采用FSK 的调制方式。现在需要利用原来的频率资源来传送高速的数字信号,并不改变原来系统的发射机和调制方式,信号的带宽仍然分配8MHz,需要改变的是将原来模拟的电视信号换成数字信号,这样改进的微波通信系统既可以传送模拟电视信号,也可以传送高速数字信号。本文的工作重点放在接收端实现基带信号处理的数据接收卡的设计与实现上。在接收端,数据接收卡先对调制解调器输出的数据流进行软件波形整形处理,然后进行位同步处理,得到原始数据正确的比特信息, 然后再对数据进行数据反交织、Reed-Solomon译码、帧解析和数据解密等过程,完成了信号的基带处理。数字基带信号的处理是由数字信号处理器DSP 来实现的。考虑接收卡安装和使用的方便性,直接将接收卡插到接收端计算机的PCI 插槽上,将处理结果传给计算机。文章各章节逐次对处理过程予以说明。因为数据接收卡直接插到计算机的PCI 插槽里,所以基于PCI接口的驱动程序用WinDriver 编写,驱动程序采用WDM 格式,可以运行于操作系统Windows2000/NT/XP 下。控制数据交换的程序和人机界面由计算机应用程序来实现,用VC++编程。综上所述,改进后的微波通信系统可以实现数字信号的高速传输,并有良好的人机交互界面,数字信号的基带处理保证了数据通信的可靠性、安全性和实时性,系统还具有较强的抗干扰性能和很低的误码率。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 无线宽带通信概述
• 1.1.1 无线通信技术的特点
• 1.1.2 宽带通信技术的特点
• 1.1.3 小结
• 1.2 本论文背景介绍及其意义
• 1.2.1 MMDS 的特点
• 1.2.2 MMDS 的现状与发展趋势
• 1.2.3 本论文背景
• 1.2.4 本论文的的理论及应用意义
• 1.3 本文研究的主要内容和解决的问题
• 第二章 接收卡基带信号处理的概要设计
• 2.1 新旧宽带通信系统的比较
• 2.1.1 原模拟通信系统的状况及缺点
• 2.1.2 改进后的数字通信系统特征
• 2.2 系统概要设计的依据
• 2.2.1 系统框架的设计
• 2.2.2 信号带宽的选择
• 2.2.3 无线信道的特性
• 2.2.4 FSK 调制/解调原理
• 2.2.5 误码率
• 2.3 数字基带信号处理所采用方法
• 2.3.1 数据加密
• 2.3.2 数据分组
• 2.3.3 信道编码
• 2.3.4 数据交织
• 2.3.5 软件波形整形
• 2.3.6 位同步
• 2.4 本章小结
• 第三章 接收卡的硬件设计与实现
• 3.1 接收卡的模块划分
• 3.2 接收卡的硬件总体设计
• 3.3 ADC 电路设计
• 3.4 DSP 及其存贮空间的扩展
• 3.5 接收卡与 PCI 总线的接口
• 3.6 控制时序的 CPLD 实现
• 本章小结
• 第四章 接收卡的软件设计与实现
• 4.1 接收卡的数据流描述
• 4.2 软件模块划分及其功能描述
• 4.3 帧解析过程
• 4.4 DSP 的并行Bootload 技术
• 4.5 Flash Memory 的编程
• 4.6 PCI 驱动程序与应用层程序
• 4.7 接收卡的实验结果
• 全文总结
• 附录
• 参考文献
• 致谢