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原文传递数字式统型车载综合通信系统的设计

论文题名：	数字式统型车载综合通信系统的设计
关键词：	车载综合通信系统;数字信号处理器;嵌入式网络系统;可编程逻辑器件;FPGA;数据通信;数据采集系统
摘要：	当前，随着信号处理速度的要求越来越高，许多原来基于单片机的嵌入式系统逐渐被基于数字信号处理器的嵌入式系统所取代；另一方面，数据通信技术和微电子技术在商业上的成功应用，使得电子产品市场的竞争日益激烈。在样机研制阶段，更是迫切要求缩短产品设计的开发周期，按照市场的需求设计出高可靠性、低造价、功能强的高性能产品。近年来，可编程逻辑器件FPGA是通信技术产业的应用热点，硬件描述语言VHDL更是业界普遍使用的硬件设计语言标准。两者的结合适应了技术和市场的需求。车载综合通信系统项目是由广州海格通信产业集团有限公司立项研制，为了在恶劣电磁环境和强烈干扰条件下能够进行可靠的话音和数据通信，主要用于车内通信的综合集成，实现通信和指控系统的设备互连、数据适配、信息交换、车内通话、系统管理与监控等功能，其实质是一种基于DSP的10BaseT嵌入式网络系统。统型车通是在电台统型改革的要求后提出的，统型电台的最新功能接口之一就是在电台原有模拟接口的基础上增加了单路有线数字K接口。因此，我们在原有车载通信系统的基础上，把基于以太网的局域网组网技术、语音处理技术和数据通信协议有效结合起来，同时利用可编程逻辑器件强大的可重复编程和可扩展系统接口的功能，在DSP+FPGA的嵌入式平台上，进行了内嵌单路有线数字K接口功能的统型数字车载综合通信系统的技术专题研究工作。在课题的研究过程中，实现了课题的数据和话音通信的基本要求，为样机的产品化打下了基础。在本课题的设计中，本人在理论和实践技术上所做的主要工作有： 1.设计了通信数据采集系统，有效地捕捉出K接口板的通信数据，结合工程技术标准，破译了实际通讯应用的通信协议细节，并依据该通信协议自定义了通信数据的组帧封装方式，包括K接口数据帧的具体通信协议及其数据组帧封装格式、HDLC协议的实际应用情况、SLIP协议的应用等。 2.对采用FPGA开发算法作了比较深入的研究，使用FPGA软件编程的方法，设计了高级数据链路控制(High Level Data Link Control, HDLC)协议控制器，包括差错控制中的循环冗余校验(Cyclical Redundancy Check, CRC)算法的FPGA实现等。HDLC协议的FPGA硬件实现具有高集成度、高速、高可靠性等明显特点，并能并行处理多路信号，解决了目前的标准硬件芯片和纯软件方法所无法兼顾速度和灵活性等问题。 3.在设计过程中，本人独立完成了系统中FPGA地址译码、时钟管理、中断复位管理、总线转换、数据速率转换、K接口协议处理、简易型HDLC协议控制器等功能子模块的仿真、调试和实现。用DSP+FPGA模式实现了系统高速、低误码率的信令数据和话音数据同时传输的功能。同时，提出并完成了基于JTAG的TMS320VC33外部Flash在系统编程与并行自举引导。 4.文中采用VHDL设计的各个功能子模块经过了功能和时序仿真，并已下载实现，很容易移植到相关的工程上。其实用性和可重复使用性，无论是对数字电路设计人员、ASIC电路设计人员，还是对一般的技术人员，都有很好的参考价值。
作者：	黄国强
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