DSP的轨道移频信号解调系统设计.doc

DSP的轨道移频信号解调系统设计引言 提出了以双路TMS320F2812为核心，接收解调ZPW-2000A的FSK信号。前端通过信号调理，利用DSP内部的AD对FSK信号采样。经过FFT变换解调出栽频频率、ZFFT解调低频频率，以及通过DSP的SPI口。对两路解调出的信号进行比较，若一致，则输出。该设计采用双机热备，使系统的工作可靠性更强。结果证明，系统有较高的频率分辨率和实时性。文中采用了单片DSP器件TMS32F2812，通过对轨道移频信号解调算法的研究，使设计系统具有集成度高、实时性好、抗干扰能力强和可靠性高等优点。1 系统的整体设计系统采用了TMS32F2812处理芯片，主频高达150 MHz，时钟周期为667 ns。28的ADC转换通道。SPI串口。两个1 kb16 SARAM等模块，这些模块易于实现ADC的采样、主从控制芯片的数据交换和FFT变换所需要的大容量SARAM空间。本系统总体设计如图1所示。采用双机热备，两路同时对调理后的FSK信号采样和解调，比较一致输出，这样可提高系统的可靠性。2 主要技术实现21 信号调理信号调理主要用低通滤波器，低通滤波器的设计使用的是MicroChip滤波器设计的软件FilterLab，该软件只需输入通带频率和滤波器的阶数，就可以生成相应的电路图，省去了滤波器设计中复杂的运算。图2所示是FilterLab软件生成的Butterworth低通滤波器，阶数为4，通带频率为4 000 Hz，图中给出了滤波器电容电阻的建议取值。22 信号采样设计由于使用了TMS320F2812的内部AD，在实际运用中，发现内部的AD采样误差较大，最大可达9，这样远达不到采样精度要求，需要通过软件校正。首先选用ADC的任意两个通道作为参考输入通道，并分别输入已知的直流参考电压，通过读取相应的结果寄存器获取转换值，利用两组输出值便可求得ADC模块得校正增益和校正偏置，然后利用这两个值对其他通道转换数据进行补偿。具体的补偿公式如式(3)式(6)所示23 信号处理模块设计信号处理模块主要由欠采样、FFT变换和Rife频率休整等部分组成，信号处理模块的流程如图3所示，其中搬移、滤波、抽取、FFT组成了ZEFT。在FFT变换中使用的是TI的FFT函数库，FFT程序模块化，易于大数量FFT变换的修改，且运算速度快，执行效率高。FFT变换主要由模块初始化和FFT计算等组成。进过FFT变换后，频率主瓣中存在两个采样点，中心频率必定介于这两点之间，使用Rife频率估计法进行频谱分析可得到精确的频率估计值。Rife频率估计法，就是用频谱的绝对值的最大值G(k)进行比较，在k=0，(N-1)2中求得最大值的|G(k)|，比较|G(k-1)|和|G(k+1)|大小，若|G(k-1)|G(k+1)|，则=-1，否则=1，颛谱估计值，其中，fs为采样频率3 实验数据分析ZPW-2000A的低频和载频测量数据如表1所示。从测量数据看，载频频率误差在02 Hz以内，低频频率误差在002 Hz以内，精度高于铁道部的相关规定。4 小结对ZPW-2000A的移频键控信号解调，对载频直接进行FFT变换，测出载频频率；然后进行搬移、滤波、FFT变换和Rife频率休整，解调出低频频率，这样解调出来的频率很高，且FFT算法用的TI的算法库，运行效率较高，实时性较强。本系统采用了双机热备，提高了设备的可靠性。成都嵌入式培训哪里好？选择达内嵌入式培训开启企业定制就业直通车，达内科技满足你高薪就业梦想！找成都IT培训100%推荐就业的软件测试培训机构，请咨询达内在成都嵌入式培训的老师！达内培训费用？达内好不好？达内怎么样？达内就业？这些问题都可以在达内的网站上找到答案。在达内科技