1,9 Mb.страница5/16Дата конвертации17.09.2011Размер1,9 Mb.Тип Смотрите также: 5 Глава 2 ^ ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ ВСТРАИВАЕМЫХ В РЭА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ2.1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОНСТРУКТИВНО ВСТРОЕННЫХ В РЭА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВРазвитие современной РЭА характеризуется широким при]менением цифровых -методов обработки, преобразования и регист]рации сигналов. Устройства, входные и выходные сигналы кото]рых представляются в цифровой форме, называют цифровыми. Элементной базой таких устройств являются цифровые ИМС различной степени интеграции. Прогресс в области микроэлектроники привел к созданию микропроцессорных БИС, являющихся элементной базой построе]ния нового класса цифровой РЭА ЂЂЂ микропроцессорных устройств (МПУ), которые представляют собой функционально законченные, программно управляемые вычислительные устройства. Чаще всего МПУ применяются совместно с цифровыми устрой]ствами (жесткой логикой), расширяя функциональные возможно]сти РЭА. Радиоэлектронные устройства (РЭУ) объединяют анало]говые, цифровые и аналого-цифровые узлы. Конструкция такого устройства обычно представляет собой моноблок [27]; МПУ, реа]лизующие некоторые функциональные узлы РЭУ, встраиваются в него и конструктивно представляют собой одну или несколько функциональных ячеек моноблока |[28]. Области применения МПУ в современной РЭА определяются, в основном, их быстродействием и функциональными возможностями по сравнению с комбинационными устройствами. По мере измене]ния этого соотношения в пользу МПУ расширяются и области их применения. Исходя из современного уровня функциональных воз]можностей МПУ, можно выделить следующие области применения микропроцессоров в РЭА. ^ Цифровые системы радиосвязи. В цифровых системах радиосвя]зи находят применение широкополосные шумоподобные модули]рующие сигналы. Использование таких сигналов позволяет рас- средоточить энергию излучаемого сигнала в широком диапазоне частот, определяемом шириной спектра модулирующего сигнала. Рассмотрим пример использования микропроцессоров при построе]нии таких систем [29]. Пример 2.1. Упрощенная структурная схема цифровой системы радио]связи с широкополосными шумоподобными сигналами изображена на рис. 2.1. В данной системе связи низкочастотный входной цифровой сигнал модулиру]ется высокочастотной псевдошумовой последовательностью. Ширина спектра промодулированного сигнала увеличивается пропорционально длине псевдослучайной последовательности. Такое расширение спектра позволяет рассредото]чить энергию сигнала в широком диапазоне частот, что повышает отношение сигнал-шум при узкополосных помехах. Для демодуляции входного сигнала необходимо в приемном устройстве создать опорную псевдослучайную после]довательность, идентичную модулирующей. После вычитания псевдослучайной последовательности из входного сигнала в высокочастотном демодуляторе-смесителе на выходе приемного устройства появляется исходный цифровой код данных. Рис. 2.1. Структурная схема цифровой системы радиосвязиОсновной задачей схемы управления захватом, выполненной на базе микро]процессора СР-1600, является обеспечение и поддержание синхронизма друг относительно друга двух псевдошумовых последовательностей: принимаемой и опорной. На выходе детектора огибающей уровень сигнала будет нарастать пропорционально значению функции корреляции между двумя псевдошумовымв последовательностями. Этот сигнал, преобразованный в цифровую форму и усредненный по времени наблюдения, поступает на микропроцессор обработки, который работает в трех режимах: захват, проверка, поиск. Порог сравнения, соответствующий принятому режиму работы, устанавливается переключателем, входных уровней и через мультиплексор поступает в ОЗУ. Программируемое ПЗУ емкостью 1КХ16 предназначено для хранения про]грамм обработки входного сигнала. Код рассогласования, вырабатываемый микропроцессором обработки, поступает на регистр результата и буферные ре]гистры. В соответствии с принятым кодом рассогласования дешифратор вы]рабатывает управляющее напряжение, которое осуществляет сдвиг псевдошу]мовой последовательности с целью получения максимальных значений напря]жения на выходе детектора огибающей. Точность синхронизации не превыша]ет 1 бита. Микропроцессорная реализация схемы управления захватом обес]печивает выполнение трех режимов работы системы на одной и той же аппа]ратуре, возможность оперативного изменения длительности псевдослучайной по]следовательности и, следовательно, повышение помехоустойчивости системы связи. ^ Цифровая обработка сигналов (включая цифровую фильтра]цию, спектральный анализ, корреляционную обработку и т. п.). Алгоритмы цифровой обработки сигналов основываются на вы]числении операции свертки. Для вычисления операции свертки применяется, в основном, прямое и обратное дискретное преоб]разование Фурье (ДПФ). Для линейных дискретных систем с по]стоянными параметрами, к классу которых относятся цифровые устройства обработки сигналов, прямое и обратное ДПФ -может быть представлено в матричной форме [2]: (2.1) где Хn, Xk ЂЂЂ матрицы-столбцы сигнала и его спектра размером. N; Fkn ЂЂЂ унитарная матрица базисных функций размером NxN; F*kn ЂЂЂ матрица, комплексно-сопряженная Fhn- Для вычисления ДПФ в соответствии с (2.1) необходимо вы]полнить (N ЂЂЂ I)2 умножений и N (N ЂЂЂ 1) сложений комплексных чисел. Для уменьшения числа операций умножения и сложения при вычислении ДПФ в практике проекти
Микропроцессорные устройства в радиоэлектронной аппаратуре
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ ВСТРАИВАЕМЫХ В РЭА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ
Комментариев нет:
Отправить комментарий