DSP课程设计无线电系统设计与实现.docx
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DSP课程设计无线电系统设计与实现
DSP课程设计报告
课程设计题目:
无线电系统设计与实现
学号:
08113217
学生姓名:
苏林坡
班级:
081132
专业:
信息工程
指导教师:
何剑锋
2011年5月7日
一设计目的
1、了解软件无线电的原理
2、掌握软件无线电中的DSP中的软件实现方法
二设计原理
随着数字技术和微电子技术的迅速发展,数字信号处理器(DSP)等通用可编程器件的运算能力成倍提高,而价格却显著下降,现代无线电系统越来越多的功能可以由软件实现,因此产生了软件无线电。
软件无线电的核心思想是将宽带模/数(A/D)及数/模(D/A)变换器尽可能靠近射频天线,并尽可能多地利用软件在同一硬件平台上来实现及兼容不同的无线电系统并完成它们的各种功能,从而达到软件无线电系统的多波段、多模式、多功能的通信。
软件无线电是基于同一硬件平台上,安装不同的软件来灵活实现多通信功能多频段的无线电台,它可以进一步扩展至有限领域。
其主要特点如下:
1、系统功能软件化:
软件无线电将A/D变换尽量向射频端靠拢,将中频以下全部进行数字化处理,以使通信功能由软件来控制,系统的更新换代变成软件版本的升级,开发周期与费用大为降低。
2、系统结构实现模块化:
采用模块化设计,模块的物理和电气接口技术指标符合开放标准。
同类模块通用性好,通过更换或升级某模块就可以实现新的通信功能。
3、利于互换:
不同的通信系统都基于相同标准的硬件平台,只要加载相应的软件就可以完成不同的电台与不同的系统之间的互联。
4、系统控制方便:
由于软件无线电至少在中频以后进行数字化处理,通过软件就可以很方便地完成宽带天线监控、系统频带调整、信道监测与自适应选择、信号波形在线编程、调制解调方式控制及信源编码与加密处理。
D
/
A
转换
发射接收
语音信号天线天线
微型软件无线电应用系统
在DSP芯片内完成系统的数字调制、数字解调、数字变频、基带处理、比特流处理及编解码等数字信号处理功能。
本实验主要体现DSP中的软件部分,用软件实现发射部分和接收两个部分,发射部分实现调制,上变频,带通滤波,接收部分实现下变频,解调,低通滤波。
三 设计步骤和内容
1.对无线电发射(send)部分进行设计:
发射部分主要是实现调制,上变频,带通滤波。
设计的主要步骤为:
(1)将语音信号进行A/D转换,变为数字信号m[i]:
for(i=0;i { q=(float)f/fs; m[i]=(1.5*sin(2*pi*i*q)+1.5)*4095/5; } 数字信号m[i]图形为: (2)将数字信号进行DSP处理,得到调制信号y[i]: for(i=0;i { x1[i]=cos(2*pi*i*5/200); x2[i]=cos(2*pi*i*15/200); } for(i=0;i { m[i]=m[i]+Ac; y[i]=m[i]*x1[i]; y[i]=y[i]*x2[i]; } 调制信号y[i]图像为: (3)将调制信号进行带通滤波,得到载波信号out[i]: bpf(M); /****************bandpassfilter************/ voidbpf(unsignedintn) { unsignedinta; intb; floatwh=0.23,wl=0.17; floatl; a=(n-1)/2; for(i=0;i { w[i]=0.54-0.46*cos(2*pi*i/(n-1)); b=i-a; if(i==a) hd[i]=wh-wl; else { l=(float)(sin(b*pi*wh)-sin(b*pi*wl)); hd[i]=l/(pi*b); } h[i]=w[i]*hd[i]; } for(i=N;i y[i]=y[i-N]; for(i=n-1;i { l=0; for(j=0;j l+=h[j]*y[i-j]; out[i-n+1]=l; } } 载波信号out[i]图像为: 2.对无线电接收(receive)部分进行设计: 接收部分实现下变频,解调,低通滤波。 设计的主要步骤为: (2)将接收到的载波信号进行A/D转换,变为数字信号input[i]: for(i=0;i { q=(float)f/fs; input[i]=(1.5*sin(2*pi*i*q)+1.5)*4095/5; } input[i]图像为: (2)将数字信号进行DSP处理,得到调制信号m[i]: for(i=0;i { x[i]=cos(2*pi*i*20/200); x1[i]=cos(2*pi*i*5/200); x2[i]=cos(2*pi*i*15/200); x3[i]=sin(2*pi*i*5/200); } for(i=0;i { input[i]=input[i]+Ac; m[i]=input[i]*x[i]; } for(i=0;i mixing_out[i]=m[i]*x2[i]; (3)将调制信号进行带通滤波,低通滤波,得到还原信号out[i]: bpf(M1); for(i=0;i y1[i]=BPF_out[i]*x1[i]; lpf(M2,y1); for(i=0;i out[i]=y1[i]; } /*******************lowpassfilter**********************/ voidlpf(unsignedintn,float*y) { inti,j; unsignedinta; intb; floatwc=0.01; floatl; floathd[M2],w[M2],h[M2]; a=(n-1)/2; for(i=0;i { w[i]=0.54-0.46*cos(2*pi*i/(n-1)); if(i==a) hd[i]=wc; else { b=i-a; hd[i]=(float)(sin(b*pi*wc))/(pi*b); } h[i]=hd[i]*w[i]; } for(i=N;i y[i]=y[i-N]; for(i=n-1;i {l=0; for(j=0;j l+=h[j]*y[i-j]; out[i-n+1]=l;} for(i=0;i y[i]=out[i];} 图像为: 对比: 四 总结 体会和收获: 通过本次课程设计,我收获了很多。 首先,我对《DSP原理及应用》这门课有了更一步的理解和认识。 其次,我加强了独自思考与解决问题的能力。 最后,通过和同学之间的讨论与研究,我认识到了协作的重要性。 在此实验周中,我取得了极大的收获,再次感谢各位同学和老师。 在以后的学习中我会继续努力,取得更大的进步。
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- DSP 课程设计 无线电 系统 设计 实现