|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Táto práca sa zaoberá možnosťami využitia koncepcie softwarového rádia pre rádioamatérske účely v pásme KV a jej následnej implementácie do vhodne navrhnutého hardwaru. Cieľom je návrh transceiveru schopného pracovať v režimoch AM, FM, SSB, a CW. V rámci teoretického rozboru problematiky sú preskúmané používané architektúry softwarových rádií a ich jednotlivé bloky. Rozbor je zameraný hlavne na analógové časti reťazca, ako sú vstupný a koncový zosilňovač, filtre a prevodníky. Ďalej sú preskúmané algoritmy spracovania signálov pre prijímač aj vysielač v daných režimoch a zostavené ich počítačové modely. Navrhnuté algoritmy sú následne implementované do obvodu FPGA (Virtex-5) na dostupnej vývojovej doske.
Keďže rozsah bitov pre vyjadrenie čísla obmedzený
(zvyčajne bitov), nutné správne ošetriť situácie pri pretečení rozsahu.
DSP rozlišujú podľa toho, dokážu pracovať pevnou alebo pohyblivou
desatinnou čiarkou. Najnovším prírastkom rodiny architektúr DSP tzv. Formát
s pohyblivou desatinnou čiarkou (Floating Point) skladá tzv.18). Príkladom procesory typu
CLIW (Configurable Long Instruction Word), ktoré pri taktovacom kmitočte 250 MHz
dosahujú výkon 3500 MOPS (Million Operations Per Second). Využíva teda paralelného spracovania dát.16
a DSP tohto typu tiež lacné. superskalárne DSP, ktoré taktiež využívajú paralelné vykonávanie inštrukcií, avšak
namiesto dlhých inštrukcií (softwarový nástroj) tomu využívajú upravený hardware,
ktorý obsahuje viacero inštrukčných zberníc. 1. Pre náročnejšie aplikácie používajú rozšírené
architektúry.
Mantisa číslo zlomkovom tvare, ktoré nadobúda hodnoty intervalu (-1, 1). 1.
. Pri použití pevnej desatinnej čiarky (Fixed Point) možné
pracovať celými číslami (typ integer), číslami zlomkovom tvare alebo ich
kombináciou (Obr. Číselný formát určuje numerický dynamický rozsah výpočtov
a teda ich presnosť. Nevýhodou tohto formátu zložitejšie obvodové
riešenie teda vyššia cena. SIMD (Single Instruction Multiple Data), ktorá
umožňuje vykonávať viaceré operácie rovnakého typu viacerými operandami počas
jedného hodinového cyklu. Architektúra VLIW vyžaduje špeciálneho prístupu pri vytváraní softwaru. umožňuje jednoduchšie programovanie
ako pri procesoroch typu VLIW, avšak užívateľ stráca kontrolu nad časovaním
paralelných operácií. Na
optimalizovanie inštrukčného kódu, teda výkonu, potrebné zoskupiť čiastočné
inštrukcie dlhých tak, aby ich paralelne vykonalo najviac. Ďalšie
zvýšenie výpočtového výkonu prinieslo použitie architektúry VLIW (Very Long
Instruction Word). rámci jednej dlhej inštrukcie procesoru predá príkaz na
vykonanie viacerých inštrukcií, ktoré prebehnú paralelne počas jedného hodinového
cyklu.18 Číselné formáty pevnou desatinnou čiarkou [4]. Podobne pracujú aj
tzv.
Obr. mantisy exponentu. Príkladom tzv. hybridné
architektúry, ktoré spájajú výhody svojich predchodcov. Výhodou tohto formátu je
väčší rozsah použiteľných číselných hodnôt, teda väčšiu presnosť, čím odpadajú
problémy zaokrúhľovaním.
Exponent celé číslo, ktoré určuje koľko miest desatinná čiarka posunúť
doľava alebo doprava závislosti polarite exponentu)
