基于DSP的單兵背負式短波數字通信系統
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TMS320C31(以下簡稱C31)是TI公司生產的第一代浮點DSP芯片,具有32位的浮點精度,60納秒的單周期指令執行時間,能進行整數、浮點及邏輯運算,總共有三套總線,即程序總線、數據總線和DMA總線,取指、讀寫數據以及DMA操作可同時進行,可以尋址16M字的空間,是目前國內應用比較廣泛的DSP芯片之一。它提供了可與外部串行設備通信的串行接口,支持8/16/24/32位數據交換,為設計A/D、D/A接口電路提供了很大的靈活性。它的程序引導功能(Bootloader)使其程序可以從低速EPROM、PROM或串行口裝入到系統的高速RAM中全速運行。
存儲器部分包括128K×32高速RAM、256K×8低速EPROM(或EEPROM)和8K×8不揮發RAM。EPROM是用戶程序存儲器,由于高速 EPROM價格昂貴,這里采用低速廉價的EPROM,開機或復位后,利用C31特有的程序自動裝載功能,自動將EPROM中的用戶程序裝載到高速RAM 中,并從用戶程序首地址開始全速運行。
高速RAM:由4片128K×8、速度為15納秒的SRAM組成128K×32的高速RAM區。它既作程序存儲區,又作高速數據存儲區。
8K×8不揮發RAM:內帶保護電路和電池,用作參數存儲器。可以隨時讀寫(需加等待狀態),關機后數據不丟失,用于存儲用戶地址、網絡參數、掃描速度及系統內部運行所需的一些參數。
短波電臺接口:TLC32044是TI公司生產的接口芯片(簡稱AIC)TLC32040系列中的一種,它集A/D、D/A于一體,具有兩個模擬輸入口和一個模擬輸出口,最高采樣頻率為19.2kHz。它用于電臺與C31之間的收發信號接口,通過C31的串行口與C31芯片連接。在程序控制下,A/D轉換器將來自電臺的模擬信號經高速采樣后傳送給CPU,由CPU運算處理和解碼后恢復數據信息。D/A轉換器的功能是將經過編碼的發送信息轉換成適合信道傳輸的模擬信號經電臺發送出去。
液晶顯示器:采用MGLS12864T點陣式液晶顯示器,編制漢字庫以存儲漢字字模(即點陣數據),以圖形顯示方式顯示發送或接收的數據。
小鍵盤:共20個,用菜單方式選擇不同的操作功能,如輸入密鑰、鍵入數據等。各鍵的定義由軟件實現,其參數的設置和控制功能的修改無需改變鍵盤硬件結構,只需改變相應軟件,便于功能擴展。
若干個這樣的站可以組成一個短波數字通信系統,如圖3所示。
系統由一個主控站及若干個從站組成。主控站及各從站均由短波調制解調器和短波電臺組成;每個從站有自己固定的站號，且各不相同。主控站一次只能與一個從站建立鏈路，鏈路的持續時間由主控站與從站之間需傳輸的數據量的大小而定。主控站按照一定的順序更換站號,便可與不同的從站建立鏈路,從而組成一個星型短波數字通信系統。
該系統在電臺原有半雙工模擬明話通信的基礎上,增加了一點對多點半雙工準數字話音的實時保密通信、一點對多點半雙工各種報文的保密通信和一點對多點半雙工低速率雷達數據的保密通信;在模擬明話、準數字話音、各種報文和雷達數據通信中,能進行自適應選頻、自適應變速和自動加解密。
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