測(cè)控技術(shù)論文范文

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第1篇

由于歷史原因，各高校的專

業(yè)基礎(chǔ)和行業(yè)背景存在較大差異，測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)通常隸屬于電氣工程學(xué)院、機(jī)械工程學(xué)院、儀器科學(xué)學(xué)院、光電工程學(xué)院等單位。這給測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的制定帶來了不少困難和問題。2013年8月和2014年8月，教育部?jī)x器學(xué)科教育指導(dǎo)委員會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)分別在上海和西安召開，會(huì)上專家們對(duì)中國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)的通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)解讀，并對(duì)照通用標(biāo)準(zhǔn)，制定了適合于測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)特殊背景的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2014年8月，教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任、天津大學(xué)曾周末教授做了題為《把握認(rèn)證理念，推進(jìn)專業(yè)教學(xué)改革》的報(bào)告，教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、重慶大學(xué)王代華教授做了題為《儀器類專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)解讀》的報(bào)告，這兩個(gè)報(bào)告從認(rèn)證專家角度介紹了工程教育專業(yè)認(rèn)證的意義和認(rèn)證準(zhǔn)備工作的要點(diǎn)。目前，已有少數(shù)高校通過了測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)認(rèn)證，如天津大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)等；有很多高校已提交了認(rèn)證申請(qǐng)，正在積極準(zhǔn)備參與專業(yè)認(rèn)證，如桂林電子科技大學(xué)、西安理工大學(xué)等。越來越多的高校認(rèn)識(shí)到專業(yè)認(rèn)證的重要性和緊迫性，以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展專業(yè)建設(shè)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平，增強(qiáng)畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力成為各高校專業(yè)負(fù)責(zé)人的共識(shí)。

二、省屬高校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)培養(yǎng)模式探索與思考

針對(duì)目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)環(huán)境、工程教育的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，在國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，省屬高等院校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)模式應(yīng)做出怎樣的改變和探索？這是各個(gè)省屬高等院校面臨的亟須解決的一個(gè)難題。下面以西華大學(xué)為例，結(jié)合我校實(shí)際情況，對(duì)國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式的幾點(diǎn)思考進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

（一）西華大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)概況

西華大學(xué)是四川省省屬重點(diǎn)大學(xué)，我校的測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)隸屬于電氣信息學(xué)院，是在整合已有的電氣工程與自動(dòng)化、信息工程、自動(dòng)化等專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)上申報(bào)的新專業(yè)，于2002年成立，以電子類測(cè)控為主。其主要專業(yè)方向?yàn)闇y(cè)控技術(shù)和智能儀器，具體領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)化信息領(lǐng)域的檢測(cè)與控制技術(shù)等。經(jīng)過10多年的建設(shè)，截止到2014年，已畢業(yè)本科學(xué)生近700人，在校生400余人，省內(nèi)生源和省外生源比例約為8：2。

（二）西華大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，全國(guó)開設(shè)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的高等院校越來越多，畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力日益增加。如何基于學(xué)校地域、師資隊(duì)伍、生源質(zhì)量等具體情況制定合理的培養(yǎng)計(jì)劃和方案，如何凝練專業(yè)特色及方向顯得日益重要，這也成為我校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)面臨的熱點(diǎn)及難點(diǎn)問題。這具體體現(xiàn)在以下幾方面：1.第一志愿報(bào)考率偏低，特別是省外第一志愿，多數(shù)為調(diào)劑生源；2.專業(yè)方向和特色還需進(jìn)一步提煉；3.本科教學(xué)實(shí)踐基地建設(shè)有待加強(qiáng)。

（三）西華大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)本科學(xué)生培養(yǎng)模式探索

在國(guó)際工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下，基于我校自身的特點(diǎn)，探索出一條合適的測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)本科學(xué)生培養(yǎng)模式顯得尤為重要。針對(duì)上述問題，我們認(rèn)為可以在以下幾個(gè)方面進(jìn)行探索和嘗試。

1.積極修訂本科學(xué)生培養(yǎng)方案

工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)“目標(biāo)導(dǎo)向”提出了較高要求。社會(huì)對(duì)教育的需求和社會(huì)環(huán)境在不斷變化，本科學(xué)生培養(yǎng)方案也必須發(fā)生相應(yīng)變化，必須將學(xué)生的要求及其培養(yǎng)目標(biāo)放在重要的位置，用培養(yǎng)目標(biāo)和方案來引導(dǎo)學(xué)生。應(yīng)在現(xiàn)有專業(yè)課程體系的基礎(chǔ)上，本著系統(tǒng)性、主體性、先進(jìn)性、特色性的原則，進(jìn)一步優(yōu)化課程體系，修訂培養(yǎng)方案。修訂時(shí)務(wù)必具體、明確、可量化，每一門課程的開設(shè)都必須完成一個(gè)或幾個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)，任課教師也必須承擔(dān)相應(yīng)的培養(yǎng)責(zé)任。

2.凝練專業(yè)特色，突出學(xué)校辦學(xué)的自主性

工程教育專業(yè)認(rèn)證是鼓勵(lì)學(xué)校辦學(xué)自主性的，它鼓勵(lì)各高等院校根據(jù)自身特色和優(yōu)勢(shì)，結(jié)合所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)地位及人才培養(yǎng)方案，制定培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)特色。合理有效地解決這個(gè)問題，可增強(qiáng)畢業(yè)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等。與此同時(shí)，這對(duì)增強(qiáng)該專業(yè)在省內(nèi)、外的聲譽(yù)也有較大好處，有利于提高第一志愿報(bào)考率和生源質(zhì)量。

3.突出實(shí)踐教學(xué)的重要性，積極拓展實(shí)習(xí)基地建設(shè)

工程教育專業(yè)認(rèn)證重視培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)工業(yè)企業(yè)的適應(yīng)能力，這就要求我們?cè)谥贫ㄅ囵B(yǎng)目標(biāo)和計(jì)劃時(shí)，必須將實(shí)踐性環(huán)節(jié)放在十分重要的位置。雖然目前培養(yǎng)計(jì)劃里有很多實(shí)踐環(huán)節(jié)，但大多缺乏過程監(jiān)管，落實(shí)不到位，效果不明顯。因?qū)W校經(jīng)費(fèi)投入有限，我校本科教學(xué)實(shí)踐基地的建設(shè)一直滯后，每年都在換公司或企業(yè)，沒有長(zhǎng)期穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地。在制定實(shí)踐性環(huán)節(jié)培養(yǎng)計(jì)劃過程中，應(yīng)盡可能地參考用人單位的意見，并定期跟蹤社會(huì)需求變化情況，積極拓展實(shí)習(xí)基地的建設(shè)。

4.增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

工程教育認(rèn)證重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)創(chuàng)新能力主要有以下幾個(gè)途徑：（1）在制定培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，預(yù)留2－3學(xué)分作為創(chuàng)新學(xué)分，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各種創(chuàng)新競(jìng)賽；（2）將本科生實(shí)驗(yàn)室免費(fèi)、長(zhǎng)期開放，鼓勵(lì)學(xué)生長(zhǎng)期泡在實(shí)驗(yàn)室，自主動(dòng)手設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)，完成一些小制作，不能僅滿足于課堂上簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；（3）將部分優(yōu)秀本科生帶入碩士生導(dǎo)師的團(tuán)隊(duì)，接觸本領(lǐng)域的前沿技術(shù)和方法，增長(zhǎng)其見識(shí)，培養(yǎng)其思維。

5.突出學(xué)生的主體地位，變自我評(píng)價(jià)為社會(huì)評(píng)價(jià)

工程教育認(rèn)證突出以學(xué)生為中心，把絕大多數(shù)學(xué)生真正學(xué)到什么作為衡量人才質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。只有每個(gè)學(xué)生都很好地滿足本校本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，才符合工程教育認(rèn)證的要求。對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的評(píng)價(jià)應(yīng)以社會(huì)評(píng)價(jià)為主，主要體現(xiàn)在畢業(yè)生到工作單位后的適應(yīng)度，及用人單位對(duì)畢業(yè)生的滿意度。同時(shí)定期回訪，持續(xù)改進(jìn)，而不是像以前那樣單純追求就業(yè)率，部分學(xué)生就業(yè)單位跟所學(xué)專業(yè)毫無關(guān)系，且實(shí)行“一錘子買賣”，畢業(yè)后就跟學(xué)校無關(guān)。這就要求我們建立定期的回訪機(jī)制，不斷完善培養(yǎng)計(jì)劃，從而獲得較高的社會(huì)評(píng)價(jià)。

三、結(jié)論

第2篇

目前制定實(shí)現(xiàn)規(guī)范并比較適用于復(fù)用的組件模型有CORBA/ORB、COM/ActiveX、JavaBean以及.NET等。通過對(duì)以上組件模型的研究與對(duì)比，本系統(tǒng)選定.NET中的WindowsForms作為本實(shí)時(shí)測(cè)控軟件的組件模型，使用.NETFramework的公共語言運(yùn)行時(shí)，組件都建立在一個(gè)共同的底層基礎(chǔ)上，不再定義使用復(fù)雜的管道接口，對(duì)象可以直接交互訪問，有利于組件的自由配置，同時(shí)，利用.NET技術(shù)的分層結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用“搭積本”的方式生產(chǎn)軟件，大大提高軟件開發(fā)效率。

2基于組件技術(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)控軟件開發(fā)

2.1軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

在組件技術(shù)中，一個(gè)組件就是一個(gè)接口集，它通過接口對(duì)功能進(jìn)行封裝。因此，對(duì)于同一個(gè)應(yīng)用程序架構(gòu)，只要其使用的接口集合不變，即可通過更換支持同樣接口集的組件來獲得不同應(yīng)用，也可重復(fù)利用同一個(gè)組件或?qū)M件進(jìn)行二次開發(fā)。而基于組件建立的軟件架構(gòu)和應(yīng)用開發(fā)，其最大優(yōu)點(diǎn)在于可以復(fù)用的應(yīng)用結(jié)構(gòu)和軟件單元。實(shí)時(shí)測(cè)控軟件主要是對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)的處理、評(píng)估和顯示，而測(cè)控?cái)?shù)據(jù)主要包括光測(cè)、雷測(cè)、遙測(cè)及GPS測(cè)量等類型，其處理過程通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果評(píng)估等四個(gè)部分，針對(duì)以上4種數(shù)據(jù)類型，在基于組件技術(shù)思想下，其處理架構(gòu)可統(tǒng)一進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖1所示。針對(duì)靶場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)中光測(cè)、雷測(cè)、遙測(cè)及GPS測(cè)量等數(shù)據(jù)處理應(yīng)用，通過將數(shù)據(jù)采集組件、數(shù)據(jù)解析組件、數(shù)據(jù)處理組件、結(jié)果評(píng)估組件替換成相應(yīng)功能的組件，即可實(shí)現(xiàn)在保持軟件架構(gòu)不變的前提下開發(fā)出不同的應(yīng)用系統(tǒng)。

2.2基于組件技術(shù)的軟件升級(jí)維護(hù)

組件接口是對(duì)某一功能的一套抽象描述，具有封裝性，它通過接口與其功能實(shí)現(xiàn)分離開了，并以接口作為客戶與組件（或組件之間）交互的唯一方式，因此，只要保持接口不變，就可以將系統(tǒng)中的組件用新的組件替換，以隨時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)維護(hù)。下面以實(shí)時(shí)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)處理軟件中的雷測(cè)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用為例，其軟件的架構(gòu)如圖2所示。當(dāng)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)維護(hù)時(shí)，在軟件架構(gòu)完全保持不變的前提下，對(duì)具體的組件進(jìn)行替換，只要保持接口不變，程序無需重新編譯鏈接，系統(tǒng)即可通過使用更新后組件中的新接口來獲得新特性，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級(jí)維護(hù)。

2.3利用組件復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟件功能擴(kuò)展

組件復(fù)用是利用已有組件創(chuàng)建新組件，即通過第三方產(chǎn)品來構(gòu)建自己產(chǎn)品。組件復(fù)用是通過包容和聚合來實(shí)現(xiàn)的，包容時(shí)外部組件包含內(nèi)部組件的接口，它由外部組件接收此調(diào)用請(qǐng)求再交由內(nèi)部組件來處理，聚合時(shí)外部組件直接調(diào)用內(nèi)部組件的接口，它讓內(nèi)部組件直接處理該調(diào)用請(qǐng)求。在C++語言，通過在外部組件中增加內(nèi)部組件接口，并把調(diào)用請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部組件即可實(shí)現(xiàn)包容，對(duì)于聚合，在內(nèi)部組件中維護(hù)一個(gè)外部組件接口指針（如m_pUnknownOuter），通過委托機(jī)制，讓內(nèi)部組件接口提出的查詢接口請(qǐng)求由一個(gè)委托接口轉(zhuǎn)發(fā)至外部組件，再由外部組件接口查詢內(nèi)部組件。這樣就可以實(shí)現(xiàn)一致的訪問，即不管是通過外部組件的接口，還是內(nèi)部組件的接口，都可以查詢到內(nèi)外組件所支持的接口集合。在實(shí)際應(yīng)用中，軟件開發(fā)不僅有大量的、功能強(qiáng)大的商業(yè)化組件可以使用，而且有應(yīng)用廣泛的、成熟的靶場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)專用組件可以使用，如組件化的數(shù)據(jù)接收、量綱復(fù)用、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、濾波平滑、精度評(píng)估等功能模塊。因此，利用好組件復(fù)用技術(shù)可以有效擴(kuò)展靶場(chǎng)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)處理系統(tǒng)的軟件功能，對(duì)于靶場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3結(jié)束語

第3篇

關(guān)鍵詞：軟件無線電數(shù)字信號(hào)處理調(diào)制解調(diào)TMS320C6701

軟件無線電是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、高速數(shù)字處理技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的，其基本思想就是將寬帶A/D/A變換器盡可能地靠近天線，將電臺(tái)的各種功能盡量在一個(gè)開放性、模塊化的平臺(tái)上由軟件來確定和實(shí)現(xiàn)。該平臺(tái)的調(diào)制方式、碼速率、載波頻率、指令數(shù)據(jù)格式、調(diào)制碼型等系統(tǒng)工作參數(shù)具有完全的可編程性。

傳統(tǒng)的衛(wèi)星測(cè)控平臺(tái)存在著性能不完善，調(diào)制方式、副載波、碼速率組態(tài)不靈活，體積偏大等問題。研制和開發(fā)通用化、綜合化、智能化的測(cè)控平臺(tái)，通過注入不同的軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)制載頻、調(diào)制方式、傳輸碼速率等參數(shù)的改變，應(yīng)用于各種軌道衛(wèi)星平臺(tái)的遙測(cè)遙控任務(wù)。數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）是整個(gè)軟件無線電方案的靈魂和核心所在。通用平臺(tái)的靈活性、開妻性、通用性等特點(diǎn)主要是通過以數(shù)字信號(hào)處理器為中心通用硬件平臺(tái)及DSP軟件來實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)過比較，我們采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套實(shí)時(shí)的DSP系統(tǒng)。

圖1TMS320C6701結(jié)構(gòu)框圖

1軟件無線電通用平臺(tái)的DSP技術(shù)

1.1TMS320C6701DSP芯片介紹

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

TMS320C6701的主要特點(diǎn)為：

*單指令字長(zhǎng)為32位，8個(gè)指令組成一個(gè)指令包，總字長(zhǎng)為256位，引腳與TMS320C6201系列的引腳兼容。

*體系結(jié)構(gòu)采用甚長(zhǎng)指令字（VLIW）結(jié)構(gòu)；

*硬件支持IEEE標(biāo)準(zhǔn)的單精度和雙精度指令集，支持字節(jié)尋址獲得8位/16位/32位數(shù)據(jù)，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、設(shè)置、清除以及位計(jì)數(shù)、歸一化等）；

*1Mb(位)的片內(nèi)存儲(chǔ)空間，其中程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間各512Kb；

*32b外部存儲(chǔ)器接口（EMIF），有52MB的外部存儲(chǔ)器尋址能力；

＊四通道自加載DMA協(xié)處理器，可用于數(shù)據(jù)的DMA傳輸；

*16位宿主機(jī)接口（HPI）；

*兩個(gè)多通道緩沖串口（McBSPs）；

*兩個(gè)32位通用定時(shí)器；

＊靈活的鎖相環(huán)路（PLL）時(shí)鐘產(chǎn)生器，可以對(duì)輸入時(shí)鐘進(jìn)行不同的倍頻處理；

*芯片內(nèi)部有IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)邊界掃描仿真器（JTAG），可用于芯片的自檢和開發(fā)；

*芯片共352腳采用BGA封裝，以獲得好的高頻電氣性能，并使芯片尺寸變小；

*采用0.18μm工藝，則五層金屬組成，輸入輸出接口電壓為3.3V，核心電壓1.8V(167MHz時(shí)為1.9V)。

1.2DSP技術(shù)在軟件平臺(tái)中的應(yīng)用

每套測(cè)控平臺(tái)含雙機(jī)備份的遙控調(diào)制器與遙控解調(diào)器，雙機(jī)分別由獨(dú)立電源供電。系統(tǒng)總體框圖如圖2所示。調(diào)制器與解調(diào)器分別通過不同的RS232串口與遙控處理計(jì)算機(jī)通信，完成對(duì)調(diào)制解調(diào)器的控制及其帶數(shù)據(jù)的收發(fā)。

用戶在每次任務(wù)前通過控制計(jì)算機(jī)設(shè)置調(diào)制方式、調(diào)制參數(shù)及通信連接方式，并調(diào)用算法參數(shù)生成程序產(chǎn)生調(diào)制器和解調(diào)器中算法的預(yù)置參數(shù)，并在設(shè)備初始化時(shí)以批數(shù)據(jù)方式從串口送入DSP芯片，經(jīng)校驗(yàn)后送FlashROM中。為保證程序傳送的可靠性，采用IRQ差錯(cuò)控制方式，DSP每接收一個(gè)數(shù)據(jù)包在存儲(chǔ)的同時(shí)向計(jì)算機(jī)回傳數(shù)據(jù)信息，計(jì)算機(jī)一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出錯(cuò)即轉(zhuǎn)入重傳方式。參數(shù)設(shè)置成功后，調(diào)制解調(diào)器根據(jù)協(xié)議發(fā)送和接收遙控指令，并將工作狀態(tài)回送遙控處理計(jì)算機(jī)，同時(shí)在遙控前端機(jī)面板上顯示。

1.3調(diào)制器與解調(diào)器硬件結(jié)構(gòu)與功能描述

硬件系統(tǒng)以DSP為核心，電路主要由下述模塊組成：電源模塊、系統(tǒng)時(shí)鐘及模式設(shè)置模塊、存儲(chǔ)器模塊、系統(tǒng)監(jiān)控模塊、與控制計(jì)算機(jī)通信模塊、調(diào)制輸出模塊、B碼時(shí)鐘接收模塊和顯示控制模塊。在解調(diào)系統(tǒng)中，除解調(diào)輸入模塊、解密接口模塊和顯示控制模塊外，其余模塊均與調(diào)制系統(tǒng)一致，如圖3所示。

調(diào)制器加電時(shí)，DSP首先通過外部存儲(chǔ)器模塊完成自加載。自加載完成后，由DSP主程序?qū)顟B(tài)顯示監(jiān)控模塊進(jìn)行參數(shù)初始化設(shè)置。在有調(diào)制任務(wù)時(shí)，首先由控制計(jì)算機(jī)對(duì)DSP進(jìn)行參數(shù)設(shè)置（如濾波器參數(shù)、調(diào)制制式、調(diào)制副載頻、調(diào)制碼速率等），然后發(fā)調(diào)制數(shù)據(jù)給DSP，由DSP的串行通信口接收數(shù)據(jù)，在DSP內(nèi)完成副載頻調(diào)制；調(diào)制數(shù)據(jù)經(jīng)DSP串口發(fā)送給數(shù)模塊轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的信號(hào)過低通可編程濾波器濾波后輸出。解調(diào)器的工作過程與上類似，在檢測(cè)到有已調(diào)副載波進(jìn)入A/D通道時(shí)，啟動(dòng)解調(diào)模塊進(jìn)行解調(diào)，將解調(diào)的數(shù)據(jù)送到控制計(jì)算機(jī)。

2DSP實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制和解調(diào)

2.1信號(hào)調(diào)制

調(diào)制器的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在可編程的硬件平臺(tái)上，通過注入不同的算法或執(zhí)行軟件，實(shí)現(xiàn)不同載波頻率、調(diào)制方式、傳輸速率和碼型的多制式的通用型調(diào)制器。它將以靈活的重構(gòu)性支持各種通信發(fā)射機(jī)的不同需求，更有利于各通信設(shè)備的互連互連。考慮到數(shù)字直接合成技術(shù)具有數(shù)控靈活、頻率分辨率高、頻率切換快、相位可連續(xù)線性變化、覆蓋帶寬大、生成的正弦/余弦信號(hào)正交性好等特點(diǎn)，我們的設(shè)計(jì)方案是以DSPs芯片為內(nèi)核，采用軟件DDS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度、高性能的數(shù)字調(diào)制器。調(diào)制器的總體框圖如圖4所示。

幀分析在設(shè)備初始化時(shí)完成程序數(shù)據(jù)的接收、校驗(yàn)和轉(zhuǎn)發(fā)（向FlashROM送）。在正常工作時(shí)，從幀數(shù)據(jù)中分離出調(diào)制參數(shù)及等調(diào)制數(shù)據(jù)，分別送參數(shù)寄存器與數(shù)據(jù)寄存器。

圖5BPSK接收總體框圖

在數(shù)據(jù)格式變換中，完成將輸入的數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制參數(shù)控制字（如相應(yīng)調(diào)制方式下的頻率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相應(yīng)格式的被調(diào)制數(shù)據(jù)，經(jīng)滾降處理后(對(duì)于FSK方式可不用滾降處理)對(duì)正弦載波進(jìn)行調(diào)制。

2.2信號(hào)解調(diào)

對(duì)于BPSK接收，我們采用相干解調(diào)方式，如圖5所示。接收信號(hào)經(jīng)帶通采樣得到原始信號(hào)序列后，首先與本地產(chǎn)生的正弦序列相混頻，然后經(jīng)低通濾波除高頻分量，得到其帶信號(hào)樣值序列（正弦序列的頻率與相位也由此樣值序列獲得）。再對(duì)基帶信號(hào)樣值序列進(jìn)行最佳判決點(diǎn)時(shí)刻波形估計(jì)，估計(jì)值送往均衡器做均衡處理，均衡結(jié)構(gòu)再做0、1判決得到最終的解調(diào)數(shù)據(jù)。解調(diào)的關(guān)鍵點(diǎn)在于本地載波的同步和符號(hào)定時(shí)誤差的提取。

ASK(FSK)信號(hào)的解調(diào)方法可分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩類。由于相干解調(diào)的抗干擾能力較強(qiáng)，本方案采用相干解調(diào)方式。圖6為采用相干解調(diào)時(shí)，接收端的解調(diào)總體方案流程框圖。

接收信號(hào)首先經(jīng)低通濾波器，濾除帶外噪聲（此處的低通濾波器由專用器件設(shè)計(jì)）。然后經(jīng)A/D變換，得到樣值序列，按照工作的不同階段，分兩路分別與本地相應(yīng)的相干載波進(jìn)行解調(diào)，主要包括混頻和低通濾波兩過程。解調(diào)后的信號(hào)經(jīng)低通濾波器后，恢復(fù)出基帶信號(hào)。基帶信號(hào)進(jìn)行位定時(shí)和碼元判決，得到最終的解調(diào)數(shù)據(jù)。

圖6ASK/FSK相干解調(diào)總體流程框圖