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基于星座圖聚類(lèi)分析的QAM信號調制識別算法及其DSP實(shí)現
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時(shí)間：2010-05-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2TS201芯片介紹
ADSP TS201 TigerSHARC DSP是一款性能極高的靜態(tài)超標量處理器，專(zhuān)門(mén)優(yōu)化大的信號處理任務(wù)和通信結構。該處理器將非常寬的存儲器寬度和雙運算模塊(支持32位和40位浮點(diǎn)及8位、16位、32位和64位定點(diǎn)處理)組合在一起，建立了數字信號處理器性能的新標準。TigerSHARC靜態(tài)超標量結構使DSP每周期能夠執行多達4條指令、24個(gè)16位定點(diǎn)運算和6個(gè)浮點(diǎn)運算。
TS201內含4條相互獨立的128位寬度的內部數據總線(xiàn)，每條總線(xiàn)分別連接6個(gè)4 Mbit內部存儲器塊中的1個(gè)，可提供四字的數據、指令及I／O訪(fǎng)問(wèn)和33.6 GB／s的內部存儲器帶寬。該芯片的最高時(shí)鐘頻率為600 MHz，可以提供48億次40位MAC運算或者12億次80位MAC運算。
3 DSP程序開(kāi)發(fā)
3.1 開(kāi)發(fā)工具介紹
目前使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境有VisualDSP++V1.0、V2.0、V3.0、V4.0、V4.5和V5.0等數個(gè)版本。這些開(kāi)發(fā)環(huán)境不僅支持TigerSHARC系列的DSP開(kāi)發(fā)，同時(shí)也支持SHARC系列和Blackfin系列等。
VisualDSP++中集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境有：C／C++編譯器、DSP實(shí)時(shí)庫和C實(shí)時(shí)庫、匯編器、鏈接器、分配器、加載代碼產(chǎn)生器、硬件仿真器和軟件模擬器等。其特點(diǎn)有：強大的編輯器功能，靈活的工程管理功能，極易訪(fǎng)問(wèn)開(kāi)發(fā)工具產(chǎn)生的各種代碼，靈活的(Bulid)編譯鏈接功能，支持VDK(VisualDSP++Kernel)，靈活的工作空間管理功能。
VisualDSP++調試環(huán)境的特點(diǎn)有：調試工具使用方便，所有的軟件仿真器(Simulator)、硬件仿真器(Emulator)和開(kāi)發(fā)板等都具有統一的界面；可以在這些目標之間靈活切換；提供多語(yǔ)言支持，可以調試用C／C++或匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，并可查看它們的機器語(yǔ)言；提供有效的調試控制，可以在標號或地址上設置斷點(diǎn)，在寄存器、堆?；虼鎯ζ鞯奈恢蒙显O置條件斷點(diǎn)；具有同時(shí)多處理器調試能力。
3.2 DSP程序開(kāi)發(fā)過(guò)程
DSP程序的開(kāi)發(fā)一般分為三個(gè)階段：
(1)軟件仿真階段。利用VisualDSP++提供的軟件環(huán)境進(jìn)行軟仿真，不需要硬件；
(2)評估階段。利用EZ-KIT板對程序進(jìn)行測試和評估；
(3)硬件測試階段。利用JTAG口對用戶(hù)的目標系統進(jìn)行模擬和測試。
DSP程序的詳細開(kāi)發(fā)流程如圖2所示。
先編寫(xiě)鏈接描述文件，再用C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫(xiě)源代碼，由源代碼和庫文件組成工程文件，對工程文件進(jìn)行編譯連接，生成可執行代碼，并利用Simulator模擬器，對代碼進(jìn)行軟件仿真；再利用EZ-KIT板對程序進(jìn)行測試和評估，最后對用戶(hù)的目標系統進(jìn)行模擬和測試。在整個(gè)程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，均可利用軟件仿真和硬件仿真對源代碼進(jìn)行優(yōu)化。
4 算法的DSP實(shí)現
根據給出的基于信號星座圖聚類(lèi)分析的調制識別算法和DSP程序的開(kāi)發(fā)流程，用C語(yǔ)言對該算法進(jìn)行編程，并在TS201板上進(jìn)行算法的性能測試。結果表明，當信噪比SNR>10dB時(shí)，算法對四種調制階數的QAM信號具有較高的識別率，其4QAM、16QAM、32Q．AM、64QAM的識別率分別達到100％、99％、98％和100％。
5 結束語(yǔ)
本文給出了一種識別QAM信號調制方式的算法，即基于星座圖的聚類(lèi)分析和評估函數相結合的算法，并在介紹DSP程序開(kāi)發(fā)流程的基礎上實(shí)現了基于TS201的算法DSP實(shí)現。經(jīng)過(guò)對該算法的性能測試，結果證明了該方案的可行性。
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