HSP50214BPDC及其在软件无线电中的应用
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:744
来源：《电子技术应用》
hsp50214bpdc及其在软件无线电中的应用 摘要：介绍了ｈｓｐ５０２１４ｂ可编程下变频器的结构组成、工作机理、引脚功能、技术特性和应用范围，并结合作者的开发经验谈了几点应用体会，最后给出了一个实用的数字中频软件无线电实验系统。 关键词：软件无线电 数字下变频器 ｈｓｐ５０２１４ｂ
软件无线电[１][２]代表着包括无线通信在内的几乎所有的无线电电子信息系统的发展趋势，其核心思想就是将模数／数模变换器尽量靠近天线，在对信号充分数字化的基础上依靠软件来定义无线电的各项功能。在现阶段由于各种关键器件，特别是受ａｄｃ（模数变换器）和ｄｓｐ（数字信号处理器）发展水平的限制，数字中频软件无线电[３]正成为理想软件无线电的一种经济、适用的折中选择。在数字中频软件无线电接收机中，ａｄｃ直接采样的是模拟中频信号，输出的高速数字信号经由数字下变频器（ｄｄｃ）的变频、抽取（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）和低通滤波处理之后成为低速的基带信号，供后续的ｄｓｐ作进一步的处理。ｉｎｔｅｒｓｉｌ公司（１９９９年８月更名前为ｈａｒｒｉｓ公司）一直占据着商用数字中频标准产品市场的较大份额，尤其是ｄｄｃ系列产品更是倍受青睐；ｈｓｐ５０２１４ｂ ｐｄｃｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒ就是该公司继ｈｓｐ５００１６、ｈｓｐ５０２１４和ｈｓｐ５０２１４ａ之后推出的单通道ｄｄｃ中性能最好、功能最强的新款ｄｄｃ产品。
１ 结构组成与工作机理
ｈｓｐ５０２１４ｂ可大体分为１３个功能模块：同步电路、输入模块、输入电平检测、变频模块（正交混频器与数控振荡器）、ｃｉｃ（ｃａｓｃａｄｅｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ－ｃｏｍｂ）抽取滤波器、ｈｂ（ｈａｌｆ－ｂａｎｄ）抽取滤波器、２５５阶可编程ｆｉｒ滤波器、自动增益控制器（ａｇｃ）、重采样与ｈｂ内插滤波器、定时数控振荡器、坐标变换器、鉴频（幅）模块和输出模块。图１为ｈｓｐ５０２１４ｂ的功能组成框图。
从其结构组成可见，ｈｓｐ５０２１４ｂ可以完成通常ｄｄｃ所应具有的三大功能：一是频率变换；二是采样率压缩（抽取）；三是滤波整形。其中的变频功能由图１中所示的正交混频器完成，抽取和滤波功能则由图１中所示的ｃｉｃ抽取滤波器、ｈｂ抽取滤波器、２５５阶ｆｉｒ抽取滤波器、重采样和ｈｂ内插（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）滤波器级联完成。事实上，这里的变频和低通滤波合在一起就是带通信号的正交调制过程[５]。而其中的抽取功能实际上是通过采样率变换的多级级联实现的。就系统所需的运算量和存储量来说，采样率变换的多级实现通常要比单级实现更有效[５]。因此，ｈｓｐ５０２１４ｂ工作机理的理论渊源就是带通信号的正交调制理论和采样率变换的多级实现理论。除了上述的三大功能以外，ｈｓｐ５０２１４ｂ还可以完成诸如自动增益控制、片内和片间的同步控制、载波和码元跟踪以及对部分常规通信信号的解调等功能。
２ 引脚描述与技术特性
ｈｓｐ５０２１４ｂ是一个超大规模集成芯片，共有１２０个引脚，各引脚的说明如表１所示。
表1 hsp50214b 可编程下变频器的引脚说明 引脚 说明 引脚 说明 vcc 电源输入正电压 oeah aout总线高字节位输出使能 gnd 接地 oeal aout总线低字节位输出使能 clkin 输入时钟 oebl bout总线高
来源：《电子技术应用》
hsp50214bpdc及其在软件无线电中的应用 摘要：介绍了ｈｓｐ５０２１４ｂ可编程下变频器的结构组成、工作机理、引脚功能、技术特性和应用范围，并结合作者的开发经验谈了几点应用体会，最后给出了一个实用的数字中频软件无线电实验系统。 关键词：软件无线电 数字下变频器 ｈｓｐ５０２１４ｂ
软件无线电[１][２]代表着包括无线通信在内的几乎所有的无线电电子信息系统的发展趋势，其核心思想就是将模数／数模变换器尽量靠近天线，在对信号充分数字化的基础上依靠软件来定义无线电的各项功能。在现阶段由于各种关键器件，特别是受ａｄｃ（模数变换器）和ｄｓｐ（数字信号处理器）发展水平的限制，数字中频软件无线电[３]正成为理想软件无线电的一种经济、适用的折中选择。在数字中频软件无线电接收机中，ａｄｃ直接采样的是模拟中频信号，输出的高速数字信号经由数字下变频器（ｄｄｃ）的变频、抽取（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）和低通滤波处理之后成为低速的基带信号，供后续的ｄｓｐ作进一步的处理。ｉｎｔｅｒｓｉｌ公司（１９９９年８月更名前为ｈａｒｒｉｓ公司）一直占据着商用数字中频标准产品市场的较大份额，尤其是ｄｄｃ系列产品更是倍受青睐；ｈｓｐ５０２１４ｂ ｐｄｃｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒ就是该公司继ｈｓｐ５００１６、ｈｓｐ５０２１４和ｈｓｐ５０２１４ａ之后推出的单通道ｄｄｃ中性能最好、功能最强的新款ｄｄｃ产品。
１ 结构组成与工作机理
ｈｓｐ５０２１４ｂ可大体分为１３个功能模块：同步电路、输入模块、输入电平检测、变频模块（正交混频器与数控振荡器）、ｃｉｃ（ｃａｓｃａｄｅｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ－ｃｏｍｂ）抽取滤波器、ｈｂ（ｈａｌｆ－ｂａｎｄ）抽取滤波器、２５５阶可编程ｆｉｒ滤波器、自动增益控制器（ａｇｃ）、重采样与ｈｂ内插滤波器、定时数控振荡器、坐标变换器、鉴频（幅）模块和输出模块。图１为ｈｓｐ５０２１４ｂ的功能组成框图。
从其结构组成可见，ｈｓｐ５０２１４ｂ可以完成通常ｄｄｃ所应具有的三大功能：一是频率变换；二是采样率压缩（抽取）；三是滤波整形。其中的变频功能由图１中所示的正交混频器完成，抽取和滤波功能则由图１中所示的ｃｉｃ抽取滤波器、ｈｂ抽取滤波器、２５５阶ｆｉｒ抽取滤波器、重采样和ｈｂ内插（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）滤波器级联完成。事实上，这里的变频和低通滤波合在一起就是带通信号的正交调制过程[５]。而其中的抽取功能实际上是通过采样率变换的多级级联实现的。就系统所需的运算量和存储量来说，采样率变换的多级实现通常要比单级实现更有效[５]。因此，ｈｓｐ５０２１４ｂ工作机理的理论渊源就是带通信号的正交调制理论和采样率变换的多级实现理论。除了上述的三大功能以外，ｈｓｐ５０２１４ｂ还可以完成诸如自动增益控制、片内和片间的同步控制、载波和码元跟踪以及对部分常规通信信号的解调等功能。
２ 引脚描述与技术特性
ｈｓｐ５０２１４ｂ是一个超大规模集成芯片，共有１２０个引脚，各引脚的说明如表１所示。
表1 hsp50214b 可编程下变频器的引脚说明 引脚 说明 引脚 说明 vcc 电源输入正电压 oeah aout总线高字节位输出使能 gnd 接地 oeal aout总线低字节位输出使能 clkin 输入时钟 oebl bout总线高
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