深圳pcb抄板HSP50415在数字上的变频应用研究

    软件无线电的基本思想是在一个通用的硬件平台上，通过软件加载的方式用软件实现所有无线电台的功能。软件无线电的理想结构是将A/D、D/A尽可能地靠近天线。考虑到目前A/D、D/A的带宽及DSP的处理能力，一般采用中频采样的软件无线电结构。

    2 HSP50415的功能和特点

    2.1 HSP50415的内部结构和功能

    HSP50415由256深度的FIFO数据缓冲器、星座映射器、成形和内插滤波器、复数乘法器、符号率NCO、载波NCO及双路DAC组成。其内部组成如图1所示。各组成部分的功能如下：

    前端数据输入模块：HSP50415的信号输入管脚是DIN（0～15）、ISTRB、TXEN和DATACLK。电路板克隆数据输入有两种方式：一种是固定符号速率传输方式，一种是猝发传输方式。在固定符号速率传输方式下，数据将以2倍采样率进入数据缓冲区，缓冲区为256×32bit的FIFO。一旦一对I和Q数据进入FIFO，数据会以采样率读出。因为FIFO完成了一个串并变换，将一路信号变换成I和Q两路信号，因此输入端数据率是输出端的2倍。在猝发方式下，当数据满或半满时，FIFO的标志位可触发DSP的中断，通知DSP停止发数据，这时可读数据。I/O输入时序如图2所示。

    星座映射图：星座映射图中有一个用户可编程查找表（256×8bit RAM），pcb抄板这个查找表仅支持I/Q最大位宽为4bit（256QAM）的数据，可完成各种正交的PM和AM基带码映射。I和Q数据合并成8bit的数据作为地址去查表，得到映射数据并以Iout<3:0>和Qout<3:0>的形式输出，如图3所示。

    成形滤波器：成形滤波器的基本内插率为×4、×8或×16。此外，还有一个可选的2bit模式以供用户将抽样率减少1/2。成形滤波器的运算由移位累加来完成，其最大输入采样率为MIN（（CLK×2×2^twoBitMode）/（#bit×interpolationRate），CLK/4）。若使用2bit模式，则式中twoBitMode为1，否则为0，#bit为输入数据的位数，interpolationRate为内插率。

    半带滤波器：半带滤波器的内插率为2，由于其系数在偶数点上为零，因此可将计算量减少一倍。

    内插滤波器：内插滤波器将半带滤波器的输出采样率插值到最终的采样率Fsout。

    数控振荡器（NCO）：为内插滤波器提供时钟，并允许输入和输出采样率有非整数倍关系。

    乘法器：把基带信号调制到可编程中频上。

    输出模块：HSP50415内部集成了双路12位DAC，并由x/sinx滤波器提供滚降补偿，可以实现模拟输出。另外还提供了14位数字输出。