基于DSP平臺的多音平行體制調制端的實(shí)現
本文設計的并行體制要求32個(gè)數據音中,相鄰兩個(gè)音之間相隔56.25 Hz并且正交,這32個(gè)數據音分別為450 Hz,506.25 Hz,…,219 3.75 Hz。同時(shí)采用128點(diǎn)的快速傅里葉變換實(shí)現前導序列和數據信息的調制。由于32個(gè)數據音中最大頻率是2 193.75 Hz,根據Nyquist采樣定理,采樣速率fs應大于信號最大頻率的2倍,本文使用fs=7 200 Hz的采樣速率。
由于設計的調制后碼元周期是22.5 ms,在7 200 Hz采樣率的條件下,需要162個(gè)樣點(diǎn)構成一個(gè)碼元,而IFFT的點(diǎn)數是128162,所以對于IFFT的輸出需要補充34點(diǎn)才能構成162點(diǎn)滿(mǎn)足一個(gè)碼元要求。補充樣點(diǎn)的方法是:直接從IFFT輸出數據的最前面截取34點(diǎn)補充到128點(diǎn)以后,這樣做的同時(shí)也能保證一個(gè)碼元內信號相位的連續性。
由于采用128點(diǎn)的IFFT和7 200的采樣率,故IFFT中每個(gè)頻點(diǎn)之間的頻率間隔為

可以看出56.25 Hz的頻率分辨度正好是32個(gè)數據音之間的頻率間隔,且32個(gè)數據音都是56.25Hz的整數倍,這樣便于實(shí)現數據音的調制。
在DSP中利用FFT模塊,將輸入的復信息實(shí)部虛部的順序改為先虛部再實(shí)部。根據32個(gè)音的頻率f與頻率分辨度△f的比值得到頻點(diǎn)位置n= fi/△f,然后在對應的頻點(diǎn)處填寫(xiě)復信息

3.2 前導同步數據構成
在數據傳送之前應發(fā)送同步先導信號,同步先導信號包含兩段。第一段持續10個(gè)碼元(碼元寬度225 ms),并包括675 Hz、900 Hz、1125 Hz、1 518.75 Hz、1 743.75 Hz和1 968.75 Hz共6個(gè)等幅未經(jīng)調制的數據音,幅度為3。第二段應持續一個(gè)信號碼元,包括32個(gè)數據音且幅度為1。最后一段前導序列產(chǎn)生了后續信號需用的啟動(dòng)相位基準。
發(fā)送端一次發(fā)送的數據構成,如圖4所示。前導序列的發(fā)送包含了11個(gè)碼元,在進(jìn)行前導序列的發(fā)送時(shí),要保證每一部分都滿(mǎn)足規定的碼元持續時(shí)間。如果前導序列的構成不準確或持續碼元不足,都直接影響到接收端對信號的捕獲。
圖5所示為兩段前導同步信號在DSP中的生成圖。在每段前導序列生成圖中前兩個(gè)是IFFT時(shí)在各個(gè)頻點(diǎn)填充的復數值,第3個(gè)是經(jīng)過(guò)IFFT后前導序列波形圖。
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