DSP技術(shù)在軟件無線電中的應(yīng)用探討

胡明為

摘 要：DSP技術(shù)在軟件無線電中具備實(shí)踐性強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢，推進(jìn)了軟件無線電的穩(wěn)定發(fā)展，表現(xiàn)出了DSP技術(shù)的可靠性。通過對DSP技術(shù)的研究，分析了其在軟件無線電中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：DSP技術(shù)；軟件無線電；廣播通信；數(shù)據(jù)流量

中圖分類號：TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.134

軟件無線電推動了通信技術(shù)的發(fā)展，深化了軟件在通信中的應(yīng)用。軟件無線電對數(shù)字信號處理的要求非常高，可以提高通信信號的穩(wěn)定性與傳輸速率。DSP技術(shù)的應(yīng)用打破了軟件無線電的發(fā)展限制，解決了軟件無線電中潛在的問題，提升了軟件無線電的運(yùn)行效率，滿足現(xiàn)代通信事業(yè)的發(fā)展要求，體現(xiàn)在軟件無線電中的重要性。

1 軟件無線電中DSP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法

DSP技術(shù)在軟件無線電中并不能夠?qū)崿F(xiàn)全面的軟件控制，目前，廣播通信中的軟件無線電在DSP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)上采用了兩種方法：①主要以DSP并聯(lián)為主，多個DSP在軟件無線電結(jié)構(gòu)中完成并聯(lián)，在并聯(lián)的條件下進(jìn)入數(shù)字信號處理狀態(tài)，整體上實(shí)現(xiàn)對軟件無線電的靈活控制。在此類技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過程中，DSP的核心為多片并聯(lián)，其對并聯(lián)方式的要求比較高，所以必須做好規(guī)范的并聯(lián)接入，才能保障DSP在軟件無線電中的應(yīng)用價(jià)值。②根據(jù)軟件無線電在廣播通信中的運(yùn)行要求，在DSP中采用專門的芯片，芯片中包含DSP中所需要的功能，用于保障DSP具備基礎(chǔ)的運(yùn)算能力，而且DSP中的芯片還能實(shí)現(xiàn)其他技術(shù)方案的接入，打破了DSP技術(shù)的局限性，利用DSP即可實(shí)現(xiàn)軟件無線電在廣播通信中的多樣化發(fā)展。

第一種實(shí)現(xiàn)方法只能以DSP技術(shù)為主，整個軟件無線電中不能接入其他技術(shù)或方案，同時(shí)限制了DSP的運(yùn)行能力，只能應(yīng)用到軟件無線電的特定業(yè)務(wù)中，其能力開發(fā)方面還有待加強(qiáng)；第二種實(shí)現(xiàn)方法偏向于集成化的DSP應(yīng)用，具有可編程能力，但是受到芯片的影響，增加了該方案在軟件無線電中的應(yīng)用成本，所以DSP技術(shù)在軟件無線電中處于完善、發(fā)展的狀態(tài)，必須按照軟件無線電的實(shí)際要求，高效設(shè)計(jì)DSP技術(shù)。

2 軟件無線電中的DSP技術(shù)分析

在現(xiàn)代廣播通信中，通過軟件控制傳輸信號，增加了軟件無線電的壓力。軟件無線電通過DSP技術(shù)，加強(qiáng)了對數(shù)字信號的控制力度。

2.1 DSP技術(shù)的特點(diǎn)

DSP技術(shù)提高了軟件無線電的操作水平，成為軟件無線電的核心部分。DSP技術(shù)在軟件無線電中具有高水平的運(yùn)算能力，保障了數(shù)字信號的靈活應(yīng)用，促使軟件無線電中的數(shù)據(jù)流達(dá)到高效傳輸?shù)臓顟B(tài)。目前，軟件無線電中DSP信息處理的速度達(dá)到每秒千兆的級別，優(yōu)化了軟件無線電的使用環(huán)境。

2.2 DSP技術(shù)的軟、硬件構(gòu)成

軟、硬件是DSP技術(shù)的基礎(chǔ)構(gòu)成，也是支持軟件無線電的途徑。硬件設(shè)計(jì)構(gòu)成了DSP技術(shù)的運(yùn)行系統(tǒng)，例如芯片、A/D轉(zhuǎn)換，保證DSP具有運(yùn)行的能力。比較重要的是軟件設(shè)計(jì)，根據(jù)DSP的功能要求設(shè)計(jì)科學(xué)的軟件系統(tǒng)，利用DSP芯片匯編功能程序，編程時(shí)，要采用C語言和高級代碼，以免影響編程和DSP應(yīng)用的效率。DSP軟件編程的流程為：源程序→C語言源程序→匯編語言程序、DSP配置文件→編譯源程序（輸出列表文件、目標(biāo)文件）→鏈接目標(biāo)文件（輸出可執(zhí)行文件）→轉(zhuǎn)換成HEX→寫EPROM→DSP。

2.3 DSP技術(shù)的模式

TMS32005402是DSP技術(shù)中的一項(xiàng)模式，促使DSP技術(shù)模式符合軟件無線電的需求。目前，軟件無線電的運(yùn)行越來越復(fù)雜，所以DSP技術(shù)模式應(yīng)該具備高速運(yùn)算的能力，合理分配軟件無線電中的數(shù)據(jù)信息，促使軟件無線電能夠?yàn)閺V播通信提供多功能的服務(wù)，同時(shí)TMS32005402模式還能加快DSP內(nèi)數(shù)據(jù)流的服務(wù)速度，降低軟件無線電的運(yùn)行難度。

3 DSP技術(shù)在軟件無線電中的實(shí)踐應(yīng)用

軟件無線電內(nèi)的數(shù)據(jù)非常豐富，數(shù)據(jù)流量中涉及到多項(xiàng)信號處理內(nèi)容，使DSP技術(shù)面臨著很大的挑戰(zhàn)。一般情況下，DSP技術(shù)在軟件無線電中只能達(dá)到200MIPS的水平，增加了其在軟件無線電中的變頻難度。為了提高DSP技術(shù)的實(shí)踐水平，DSP在軟件無線電的實(shí)踐應(yīng)用中采取了DSP+FPGA的方案，利用FPGA輔助DSP技術(shù)，通過兩者的配合，優(yōu)化了軟件無線電的運(yùn)行。

FPGA的應(yīng)用能夠保障DSP技術(shù)的靈活性，提升DSP技術(shù)的整體性，保障DSP可以穩(wěn)定地處理軟件無線電中的信號。下面結(jié)合DSP技術(shù)在軟件無線電中的實(shí)踐應(yīng)用，分析DSP+FPGA運(yùn)行方案。

FPGA可編程處理器接入到高速專用DSP中，實(shí)現(xiàn)FPGA對軟件無線電內(nèi)部器件的控制，協(xié)助DSP技術(shù)應(yīng)用。例如，F(xiàn)PGA輔助DSP控制軟件無線電中的A/D器件，當(dāng)軟件無線電處理廣播通信中的實(shí)時(shí)信號時(shí)，DSP只負(fù)責(zé)高層算法的應(yīng)用，專門處理軟件無線電中的復(fù)雜運(yùn)算，而低層運(yùn)算部分交由FPGA處理，F(xiàn)PGA通過硬件處理低層數(shù)據(jù)，保障低層數(shù)據(jù)的運(yùn)算效率，由此降低了DSP技術(shù)在軟件無線電中的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，使DSP技術(shù)專注于高層運(yùn)算。如果軟件無線電涉及到更改，直接改動DSP中的軟件部分，則可利用源程序編寫的方法，實(shí)現(xiàn)軟件無線電中所需要的功能，還可通過DSP軟件操作，升級軟件無線電的系統(tǒng)，這符合廣播通信的發(fā)展需求。

4 結(jié)束語

DSP技術(shù)在軟件無線電的實(shí)踐應(yīng)用中起到了非常重要的作用，在很大程度上推進(jìn)了軟件無線電的發(fā)展，更重要的是提供了相關(guān)的技術(shù)支持，加強(qiáng)了軟件無線電的控制力度。軟件無線電的發(fā)展?jié)摿Ψ浅４?，其對DSP技術(shù)的需求也會越來越大。工作人員應(yīng)根據(jù)DSP技術(shù)在軟件無線電中的實(shí)現(xiàn)方法，全面落實(shí)DSP技術(shù)的應(yīng)用，明確DSP技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]王宏.DSP與FPGA在軟件無線電中的應(yīng)用[J].硅谷，2011（16）：134-135.

[2]黃磊，劉鶴.DSP技術(shù)在軟件無線電中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2011（07）：42-45.

[3]孫增友.一種軟件無線電中DSP技術(shù)的應(yīng)用[J].東北電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（01）：51-53，61.

[4]陳培均.FPGA+DSP在軟件無線電中的應(yīng)用[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（04）：317-319.

〔編輯：王霞〕