DSP實現(xiàn)HF信道8PSK信號解調
HF信道通信有明顯的優(yōu)點：可以利用較小的功率實現(xiàn)遠距離通信;通信的目標小,在戰(zhàn)時不易被摧毀,即便遭受破壞也容易修復;通信設備體積小,便于移動,靈活機動。所以,這種通信方式在軍事上獲得了大量應用。但是,HF信道是帶寬受限的信道,射頻非常擁擠,加上電離層的變化、天波傳播的不穩(wěn)定性、多徑效應引起的衰落以及回波現(xiàn)象等因素的影響,實現(xiàn)HF信道高速數(shù)據(jù)傳輸有很大難度。
近年來出現(xiàn)了采用移相鍵控（MPSK)調制方式的串行高速調制解調器。由于采用了串行制(數(shù)據(jù)調制在一個載頻),這種調制解調器不存在功率分散問題,抗多徑效應能力較強。為了克服多徑效應,自適應信道均衡技術的研究也取得了很大進展。其中,平方根卡爾曼算法由于具有可快速啟動、快速跟蹤信道、穩(wěn)定性好、便于調整等優(yōu)點,獲得了廣泛的應用。
隨著數(shù)字信號處理技術的發(fā)展,DSP對數(shù)字信號的處理運算精度和速度也越來越高,特別適用于通信等實時運算要求較高的領域。本設計以TI公司出品的TMS320C6711數(shù)字信號處理器為核心,對A/D采樣后的基帶信號利用DSP軟件實現(xiàn)解調。解調算法包括：軟件AGC;碼同步提取;平方根卡爾曼DFE進行信道均衡;DFPLL實現(xiàn)載波跟蹤;碼元判決等。
TMS320C6711數(shù)字信號處理器具有150M外頻,運算能力為1.2GFLOPS,其片內(nèi)SRAM容量達1M位,片內(nèi)8個獨立的功能單元并行處理,可通過外部總線配置8/16/32位尋址,內(nèi)置主處理器接口,4路DMA,HPI口可方便的與主控PC機接口,實現(xiàn)高速傳輸。所有這些促成了TMS320C6711卓越的運算處理能力。
單邊帶HF信號由短波接收機接收后,解調為8PSK基帶信號。A/D變換采用AD公司生產(chǎn)的串行16位立體聲編碼器AD1847進行,其最高采樣頻率可達48KHz�；鶐盘柦�(jīng)AD1847采樣后,串行輸入TMS320C6711DSP進行處理,解調后的碼元由HPI高速主機接口送至PC機。整個系統(tǒng)硬件簡單,解調過程主要由DSP軟件實現(xiàn)。由于采用了先進、高效的算法,加上TMS320C6711處理器卓越的性能,取得了很好的解調效果。
對于A/D采樣后的數(shù)字信號,為了實現(xiàn)全數(shù)字化解調,需要經(jīng)過數(shù)字AGC、DFE平方根卡爾曼均衡器、DFPLL、碼同步提取、判決和譯碼等軟件模塊構成。以下對整個軟件的設計重點：平方根卡爾曼DFE和DFPLL載波跟蹤作重點說明。
平方根卡爾曼DFE原理框圖如圖1所示。由于HF信道碼間干擾嚴重,甚至存在傳輸零點,普通的橫向濾波線性均衡不可能完全消除碼間干擾,特別是無法解決傳輸零點。而DFE則可達到要求,因此選擇了DFE。
圖1采用了雙均衡器結構。圖中的上半部分為傳統(tǒng)的DFE,下半部分的前饋橫向濾波器和反饋橫向濾波器的組合,可看作一個既有零點又有極點的濾波器。該濾波器具有與DFE相同的抽頭系數(shù),由平方根卡爾曼算法同步調整。因此,該濾波器可以看作具有與DFE相同均衡效果的均衡器,稱為均衡器B。這樣設計的原因是由于碼元判決部分總是存在固定的延時,DFE輸出信號必須同判決反饋信號同時出現(xiàn)。首先,均衡器B
