基于HSP50415的中頻數字化發射機的設計

0 引言
軟件無線電技術已在當今無線通信中得到了迅猛發展，并已逐漸成為通信領域的一個新的發展方向。軟件無線電的基本思想是在一個通用的硬件平臺上，通過軟件加載的方式并用軟件實現所有無線電臺的功能。軟件無線電的理想結構是將A／D、D／A盡可能地靠近天線。考慮到目前A／D、D／A的帶寬及DSP的處理能力，一般采用中頻采樣的軟件無線電結構。

1 HSP50415的功能特點
1．1 HSP50415的內部結構功能
HSP50415由256級深度的FIFO數據緩沖器、星座映射器、成形和內插濾波器、復數乘法器、符號率NCO、載波NCO及雙路DAC組成。其內部組成如圖1所示。

HSP50415的信號輸入管腳是DIN(0～15)、ISTRB、TXEN和DATACLK。數據輸入有兩種方式：一種是固定符號速率傳輸方式，一種是猝發傳輸方式。在固定符號速率傳輸方式下，數據將以2倍采樣率進入數據緩沖區，緩沖區為256×32bit的FIFO。一旦一對I和Q數據進入FIFO，數據會以采樣率的方式讀出。由于FIFO可完成一個串并變換，可將一路信號變換成I和Q兩路信號，因此，其輸入端數據率是輸出端的2倍。而在猝發方式下，當數據滿或半滿時，FIFO的標志位可觸發DSP的中斷，以通知DSP停發數據，這時便可讀取數據。I／O的輸入時序如圖2所示。

HSP50415數字上變頻器的內部星座映射圖中有一個用戶可編程查找表(256×8 bit RAM)，這個查找表能支持I／O最大位寬為4 bit (256QAM)的數據，可完成各種正交的PM和AM基帶碼映射。可將I和Q數據合并成8 bit數據作為地址去查表，從而得到映射數據并以Iout3：0>和Qout3：0>的形式輸出。
HSP50415中的成形濾波器的基本內插率為×4、×8或×16。此外，還有一個可選的2bit模式以供用戶將抽樣率減少1／2。成形濾波器的運算由移位累加器來完成，其最大輸入采樣率為MIN((CLK×2×2＾twoBITMODE)／(#bit xinterpolation－Rate)，CLK／4)。若使用2 bit模式，則式中的twoBitMode為1，否則為0，#bit為輸人數據的位數，interpolationRate為內插率。
HSP50415的半帶濾波器的內插率為2，由于其系數在偶數點上為零，因此可將計算量減少一倍。而內插濾波器則可將半帶濾波器的輸出采樣率插值到最終的采樣率fsout。數控振蕩器(NCO)用于為內插濾波器提供時鐘，它允許輸人和輸出采樣率有非整數倍關系。而器件中的乘法器則可把基帶信號調制到可編程中頻上。