1、論基于數字信號處理器的雷達測速與通訊系統(tǒng)局部技術【論文關鍵詞】dsp雷達測速多普勒效應【論文摘要】針對目前,我國正在研制一種新型的雷達測速傳感器。同時,由于如今dsp(digitalsignalpressr,數字信號處理器)已經廣泛應用在通信、計算機、工業(yè)控制領域,使用dsp為處理核的雷達測速系統(tǒng)對目前車載雷達測速系統(tǒng)具有重要的意義。1.數字處理局部系統(tǒng)的數字信號處理局部選擇高性能低價位的dsp芯片ts320v5402完成。這一款芯片運算速度快,指令周期10ns,運算才能100ips(illininstrutinspersend,每秒處理百萬級的機器語言指令數),內部有1個40位的算術邏輯單元

2、,2個40位的累加器,2個40位的加法器,1個1717乘法器和1個40位的桶型移位器,4條內部總線(3條16位數據存儲器總線和1條程序存儲器總線)和2個地址產生器。為進展多普勒頻譜的數據分析提供了便利的條件,可以實時準確的估算出多普勒頻率。dsp可提供2kb(2kb=2千字=4千字節(jié),數據單位)數據緩沖的讀寫才能,從而降低了處理器的額外開銷,dsp的最大數據吞吐量為100bit/s(每秒100兆字節(jié),數據傳輸單位),即使在idle(省電工作方式)方式下也可以全速工作。數字處理局部主要由低通濾波、信號調理,a/d轉換及ts320v5402硬件系統(tǒng)組成。信號經過一定的信號調理以后,再經a/d轉換成

3、為數字信號送給dsp進展信號處理,最后處理的結果通過液晶顯示,還可以通過串口發(fā)送到遠程主控系統(tǒng)。(1)電源局部設計。ts320v5402采用低電壓工作,其內核電壓為1.8v,i/管腳的電壓是3.3v,為了使系統(tǒng)設計方便并滿足低功耗的特點,本系統(tǒng)用的sra、flash、a/d等器件都是兼容3.3v供電。ti公司的電壓調節(jié)器tps73hd318可以由5v產生3.3v和1.8v的電壓輸出,最大電流為750a,可以滿足要求。(2)a/d轉化局部設計。tl32ad5(簡稱ad50)芯片采用過采樣技術,可進展a/d和d/a的高分辨率、低速信號轉換。ad50中的可選項和電路配置可以通過串行口進展編程,配置位

4、可進展軟件編程,該器件中共有7個數據和控制存放器可供使用。設計中使用ts320v5402的bsp1(多通道緩沖串口)完成配置ad50以及接收轉換好的數字信號。硬件連接采用ad50的主控形式(/s-1),向ts320v5402的bsp提供slk(數字移位時鐘)和fs(幀同步脈沖),并控制數據的傳輸過程。ts320v5402工作于spi方式(串行外設接口)的從機形式,lkx1和fsx1為輸入引腳,在接收數據和發(fā)送數據時都是利用外界時鐘和移位脈沖。為了使數據和控制信號能在同一串口傳輸,采用了兩種通信形式：主通信形式和次通信形式。主通信形式專門用于轉換數據的傳送,主通信發(fā)生在每個數據轉換期間。次通信形

5、式只有在被懇求時才會進展,本設計采用軟件次通信懇求方式,所以f接地。(3)存儲器擴展局部設計。由于t320v5402片內的ra只有16k,不能滿足本系統(tǒng)的要求,因此本系統(tǒng)對存儲空間進展了擴展,分別擴展了32k的程序空間和32k的數據空間,并且也擴大了1塊flash(不易失的重復可讀寫存儲器)存儲器。主要為了dsp上電以后完成初始化加載程序(btlader),把固化在flash中的程序讀入dsp的片上ra或者片外ra映射的存儲空間。(4)pld局部設計。由于本系統(tǒng)接口電路比擬復雜,因此在sdra、flash和dsp的接口過程設計中采用pld完成。本系統(tǒng)選用altera公司的ep7128sl84芯

6、片,該芯片有門單元2500個,邏輯宏單元128個,i/引腳84個。在pld的設計過程中,采用了altera公司的可編程邏輯器件開發(fā)軟件ax+plusi。2dsp軟件設計dsp的主要任務是將混頻后的模擬信號轉化為數字信號,然后將轉換后的數據進展處理,將處理后的結果通過dsp的si與rs232連接完成dsp與上位機之間的通信。dsp的軟件設計主程序分為以下幾個局部：(1)系統(tǒng)初始化。對看門狗、系統(tǒng)時鐘、復位標志存放器、定時器、i/口方向位、a/d采樣時鐘、中斷時間存放器、si(串行通信接口)進展初始化。翻開中斷控制位,允許模數轉換和串口接收中斷。(2)模數變換中斷程序。模數變換器將模擬信號轉換為數

7、字信號,當模數轉換完畢后,模數變換器設置中斷標志位。程序終止當前指令的執(zhí)行,轉向執(zhí)行中斷效勞程序,即數據存儲程序。中斷效勞程序從模數變換器的數字結果存放器(adfif)中讀出數據,存入數據區(qū)。同時向d/a輸出三角波系數,設定一個幀標志位,滿一幀后繼續(xù)數據處理程序。(3)數據處理程序。將a/d采集來的數據進展fir濾波,與門限比擬,統(tǒng)計車輛數量并發(fā)出傳送中斷。為了保證數據的實時處理,數據存儲采用乒乓構造,當程序對某數據空間進展處理時,數據采集工作在另一個數據空間,而且通過計算,數據采集時間小于數據處理時間,保證了所采數據的完好性。(4)si中斷程序。將所要傳送的數據送入緩存存放器(sibuff)中,根據初始化中數據的長度及地址對數據進展傳送,傳送完畢后返回。程序采用匯編語言編寫。軟件的調試采用ti公司的s調試系統(tǒng)。利用信號源給硬件加上一定的信號,在s中對程序進展單步跟