基于多核DSP的多制式通信信号处理模块的设计

摘要

军用通信系统对无线电台的多制式兼容能力提出了越来越高的要求。目前，多数无线电台是根据某种特定用途定制的，只能使用特定制式进行通信。设计并实现一种具有良好扩展性和兼容性的无线电台，实现多种通信制式的并行处理和快速切换，具有重要的应用价值。 论文设计了基于TMS320C6678多核处理器的多制式通信信号处理模块，实现了不同制式无线电台的兼容通信，简化了传统无线电台的硬件结构。多核并行处理能力使系统中多种调制解调方式能够并发执行。动态重构能力使处理器的每个核能够在不同的调制解调方式中快速切换。 论文给出了基于多核DSP的多制式通信信号处理模块总体方案和各功能模块的设计。采用主从模式实现多核多制式并发执行，选择MessageQ方式实现核间通信。MessageQ方式通过数据地址传递实现核间数据传输，不需要大量数据搬移。采用本地和远程两种模式实现不同调制解调算法的动态重构，采用小波变换法自动识别调制模式。本文可重构方案克服多核DSP已有重构技术必须依赖固定软件框架的局限性，可将内核的整体软件框架替换，实现软件真正意义上的完全更新。 论文采用ASK、FSK和PSK调制解调算法进行并行处理和可重构测试。测试结果表明，系统实现了多制式通信方式的并行处理，支持本地和远程两种动态重构方式，满足了无线电台的扩展性和兼容性需求。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1课题研究的背景及意义

1．2国内外发展现状

1．2．1多核DSP发展现状

1．2．2并行处理技术发展现状

1．2．3可重构技术发展现状

1．3本课题主要研究内容及章节安排

第二章多制式通信模块总体方案设计

2．1硬件设计需求分析

2．1．1硬件功能需求

2．1．2 DSP处理器分析

2．1．3 FPGA处理器分析

2．2软件设计需求分析

2．2．1软件功能需求

2．2．2多核并行处理模型分析

2．3总体设计方案

2．3．1硬件架构设计

2．3．2软件架构设计

2．4本章小结

第三章多制式通信的并行设计

3．1基于SYS／BIOS的以太网通信

3．1．1 NDK简述

3．1．2基于以太网的数据传输

3．2多核DSP的核间通信设计

3．2．1核间通信方式

3．2．2核间通信的设计与实现

3．3多制式通信的并行处理设计

3．3．1并行架构设计

3．3．2多核任务分配

3．3．3多核任务执行

3．4本章小结

第四章多制式通信的可重构设计

4．1可重构技术实现分析

4．1．1可重构技术的定义

4．1．2多核DSP的BootLoader

4．1．3可重构实现机制

4．2多制式通信可重构方案设计

4．2．1多核DSP复位实现

4．2．2基于小波变换的调制识别

4．2．3可重构软件方案设计

4．3动态重构的设计实现

4．3．1本地模式的动态重构

4．3．2远程模式的动态重构

4．4本章小结

第五章多制式通信模块测试与分析

5．1测试环境搭建

5．1．1硬件测试环境

5．1．2软件测试环境

5．2存储器读写测试

5．2．1 SPI的NorFlash读写测试

5．2．2 EMIF的NorFlash读写测试

5．2．3 DDR3读写测试

5．3多制式通信并行处理测试

5．4多制式通信的可重构测试

5．4．1本地动态重构测试

5．4．2远程动态重构测试

5．5本章小结

第六章总结与展望

6．1总结

6．2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢