|
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.
Pre optimálny výkon vybraného DSP treba dôkladne poznať jeho vlastnosti. 1. Program je
potrebné usporiadať tak, aby obsahoval najmenej miest, rámci ktorých nejaká
funkčná jednotka čaká vstupné dáta inej jednotky. Okrem typov adresovania
známych mikrokontrolérov (okamžité, priame nepriame) možné použiť pamäťovo
mapované adresovanie, adresovanie modulo bitovo reverzné adresovanie. Pre
aplikácie spracovanie signálov reálnom čase dôležitá rýchlosť vstupných
a výstupných obvodov (I/O obvody). Jedná najmä plné
využívanie možností paralelného spracovania dát alebo inštrukcií. Výsledný
výkon DSP značne záleží spôsobe vytvorenia programu. Príkladom štruktúry, ktorej môžu byť
jednotlivé pamäťové bunky spojené tzv.17
DSP ponúkajú využitie viacerých spôsobov adresovania. Väčšina DSP používa registrové buffery (napr. implementácii FIR filtrov, keď
uľahčuje naprogramovanie konvolúcie signálu impulznou charakteristikou filtra. Dôležité tiež umiestnené dát
v pamäti, čoho odvodená ich prístupová doba.
Existuje viacero spôsobov ako túto optimalizáciu docieliť.
Adresovanie modulo výhodou použiť pri napr.3. porovnaní ostatnými riešeniami ich
výhodou programovateľnosť.19). Vďaka svojej
flexibilite súčasnosti najrozšírenejšie FPGA založená pamäti SRAM. Keďže
sa však obsah neuchováva odpojení napájania, pri inicializácii program
skopírovaný pamäte typu ROM, ďalej DSP pracuje len pamäťou RAM. Vyžadujú
však prítomnosť pamäti ROM alebo iného spôsobu nahrania konfigurácie pri
inicializácii. /Q.
Bitovo reverzné adresovanie zase využiteľné pri algoritme rýchlej Fourierovej
transformácie (FFT Fast Fourier Transform). Dôležitým parametrom je
veľkosť pamäte, ktorá nachádza priamo čipe.
Pre zvýšenie rýchlosti používa väčšinou ako programová pamäť typu RAM.
registre typu FIFO), prípadne zdvojené zvlášť pre vstup výstup dát. súčasnosti používajú rôznych systémoch
a výhodou ich možné použiť rámci softwarového rádia.
Obvody FPGA navrhnuté špeciálne pre viacúrovňové logické obvody
a obsahujú súčasti, ktoré umožňujú prispôsobenie požadovanej funkcii. Vznikne spojením 2N
buniek multiplexorovej štruktúry, rámci ktorej môže byť potom implementovaná
. Zápis logickej
hodnoty uskutoční privedení logickej jednotky hradlo tranzistora. PLD) teda vhodnejšie na
komplexnejšie obvody avšak cenu menej presného časovania.2 Programovateľné logické pole FPGA
Programovateľné logické polia boli prvýkrát predstavené 80-tych rokoch ako
realizačný nástroj pre logické obvody.
1. Preto potrebné pred začiatkom
tvorby programu vyhľadanie správneho typu DSP pre danú aplikáciu, preštudovanie
manuálu danému typu DSP zoznámenie všetkými jeho inštrukciami
a parametrami.
Pamäťová bunka typu SRAM skladá dvoch antiparalelne zapojených
invertorov, ktoré udržujú naprogramovanú logickú hodnotu (Obr. porovnaní
s inými programovateľnými logickými obvodmi (napr. LUT (Look Table). Výstup
bunky určený hodnotami resp. prípade použitia externej pamäte
je dôležitá rýchlosť prístupu, ktorá mala byť približne rovnaká ako rýchlosť DSP. Výhodou pamäte EPROM/EEPROM je, zachováva svoj obsah po
odpojení napájania, avšak ich programovanie vyžaduje vyššie úrovne napätia, čo
spravidla znemožňuje programovanie priamo cieľovej aplikácii. FPGA môžu využívať
rôzne druhy pamätí SRAM, EPROM/EEPROM, alebo pamäť princípe prepojení
(anti-fuse)
