软件无线电下GMSK调制解调的DSP实现与优化

论文摘要

软件无线电在无线通信领域被称为是自模拟通信过渡到数字通信之后的又一次技术型革命,在军用和民用方面都有着广阔的天地。它是一种新型的无线通信技术,基于通用的可编程的硬件平台,把尽可能多的通信功能通过软件模块来实现,易实现不同通信系统之间的兼容。本文在广泛研究国内外有关软件无线电调制解调方面的文献的基础上,以现代移动通信中最常使用的最小高斯频移键控（GMSK）为研究对象,深入地开展了一系列的研究。GMSK是一种典型的连续相位调制方式,具有包络恒定、频谱紧凑、抗干扰能力强等特点,已在移动通信（如GSM系统）等场合得到广泛应用。本文研究了GMSK的调制与解调技术,使用TMS320C6416DSP实现了对GMSK的调制与解调,并给出了在CCS2.2中编写的详细程序,最后对GMSK调制解调算法优化进行了全面分析,利用C6000处理器的线性汇编语言对调制解调算法实现了代码级的优化,很好地满足了中频数字接收机中的实时性要求。本文所做的工作主要有:（1）在分析软件无线电的起源、概念和发展状况的基础上,论述了软件无线电的架构及关键技术,提出了本论文主要研究的问题与目的。（2）研究了软件无线电中的GMSK信号的数字化调制解调技术,针对突发通信系统的需要,对1比特差分解调和2比特差分解调技术进行对比性研究,设计实现了1比特差分解调。（3）利用MATALB与CCS IDE的联合平台,用C语言在SEED-DEC6416开发板上实现了对GMSK的调制与解调,并给出了在CCS2.2中的GMSK调制与解调的DSP数据图。（4）对GMSK调制解调程序的优化进行了分析,提出了针对C6146具体应用环境的五步优化法,利用线性汇编语言对部分运算量大的算法进行了优化。研究表明,通过理论分析、方案对比、计算机仿真和关键技术DSP验证,设计方案可行,经进一步细化和改造后可用于实际通信系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 软件无线电概念
• 1.3 软件无线电的架构及关键技术
• 1.3.1 宽带天线
• 1.3.2 射频前端
• 1.3.3 A/D部分
• 1.3.4 数字信号处理部分
• 1.4 国内外软件无线电发展状况
• 1.4.1 国外的发展状况
• 1.4.2 国内的发展状况
• 1.5 本论文的主要工作与内容结构
• 第2章 软件无线电中的GMSK调制解调研究
• 2.1 软件无线电中的调制算法实现的研究
• 2.2 软件无线电中的解调实现的研究
• 2.3 GMSK调制的实现研究
• 2.3.1 GMSK调制算法的离散化
• 2.4 GMSK解调的实现研究
• 2.4.1 GMSK的相干解调
• 2.4.2 GMSK的非相干解调
• 2.4.3 一比特差分检测
• 2.4.4 二比特延迟差分检测
• 第3章 GMSK调制解调的DSP实现
• 3.1 DSP概述
• 3.2 TMS320C6416DSP
• 3.2.1 SEED-DEC6416
• 3.3 软件开发平台CCS2.2
• 3.4 软件无线电中GMSK调制解调算法的DSP实现
• 3.4.1 RTDX的介绍
• 3.4.2 软件无线电中GMSK调制算法的DSP实现数据图
• 3.4.3 软件无线电中GMSK解调算法的DSP实现数据图
• 第4章 软件无线电中GMSK调制解调实现的优化
• 4.1 C6416结构及指令集特点
• 4.2 GMSK调制解调的优化
• 4.2.1 C语言代码优化
• 4.2.2 线性汇编优化
• 4.2.3 汇编优化
• 第5章 总结以及进一步的工作
• 5.1 总结
• 5.2 论文完成的主要研究工作
• 5.3 进一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 附录 A
• 附录 B