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嵌入式车载指挥通信系统的研究与实现
| 论文题名： | 嵌入式车载指挥通信系统的研究与实现 |
| 关键词： | 车载指挥通信系统;嵌入式处理器;DSP芯片;FPGA芯片;A律PCM编码;网络协议 |
| 摘要： | DSP芯片广泛应用在通信，雷达，语音处理，图像处理，仪器仪表，家电及控制领域等。作为嵌入式处理器的一种，再辅以CPLD/FPG器件，是当前最受工程师青睐的设计选择方式之一。一方面得益于集成电路的发展。DSP和FPGA芯片的价格越来越低而性能却日益提高和完善。另一方面也是得益于巨大市场利益的诱惑。简洁的接口控制和高速的数字信号处理能力为资本方赢来占领市场的先机。这种DSP+FPGA/CPLD设计方案在短期内具有重大实用意义。 本课题来源于广州海格通信产业集团，在基于浮点DSP(TMS320VC33)[1]及FPGA芯片XC3S400[2]硬件平台基础上，实现了话音码制的转换和传输、命令传递、与外界设备的拨号操作和通信(包括键盘操作和VFD显示)、网络数据的收发等功能。在课题过程中，实现了课题基本通信要求，为样机的产品化打下基础。 在本课题的设计中，所做的主要工作有： 1.提出了16kbps连续可变斜率增量调制(CVSD)编码与64kbps A律PCM编码相互转换算法。本文采用两倍因子内插和抽取滤波的方法，实现抽样率之间的转化。在Matlab7.0下仿真了算法的可行性，并在DSP的开发环境CC for TMS320C3X/4X下实现了算法。成功解决PCM与CVSD两种码制的相互转换问题。本文算法和多路径搜索算法[9-10]相比，后者所需要的运算量较大，耗时相对长，不利于多路语音处理，每一次PCM码转换成CVSD码，需要做四次路径搜索和比较结果。本文所实现的算法在运算量和实用效果上均可达到实用标准。就实时性而言，可以同时实现四路语音通道的通信。 2.解决了A律PCM编码和线性PCM编码相互之间的转换。在本课题的硬件平台中，A/D芯片选用A律的工作方式，由于A律量化后的编码是八位的对数码，只有把A律的对数码转换为A律的线性码，方可直接参与运算，对于A律压缩和扩展，依据G.711国际标准[11]，分别采用建立查询表和折半查找的方法，在DSP的开发环境中，予以编程实现。把对数码扩展为线性码，是对模拟语音经A/D芯片后，参与后续编码算法的第一步。而把线性码压缩为对数码，是最终实现数字信号的模拟输出。 3.实现了通信系统中的通信协议、网络协议和接口标准。如嵌入式车载通信系统和车内电台通信时所建立的键盘拨号协议，以及和外部电台通信时所需要的K接口通信标准，电台与电台间通过嵌入式车通的TCP/IP协议进行数据交换。依据所定制的通信协议，结合键盘拨号操作和液晶显示，实现基本功能。 4.其它基本功能的实现。在研究过程中，实现了多路串口通信的初始化和数据交互、CMD文件的编写、中断向量表及中断处理、片外Flash存储器的在线编程、C语言和汇编语言之间的互调等问题。 |
| 作者： | 秦传波 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 江太辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 五邑大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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