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《基于fpga_時分復用數字基帶通信系統(tǒng)的設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------基于FPGA_時分復用數字基帶通信系統(tǒng)的設計第14卷 第2期2003年6月 廣西工學院學報 Vol114 No12 JOURNALOFGUANGXIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYJune12003文章編號 100426410(2003)0220034204基于FPGA時分復用數字基帶通信系統(tǒng)的設計勞有蘭,陳 錦(廣西工學院電子信息與控制工程系,廣西柳州 54500
2、6)摘 要:介紹了一個基于美國ALTERA公司FPGA芯片EPF10K10LC84開發(fā)的時分復用數字基帶通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)設計采用EDA技術及自頂而下的設計思路,將時分復用主要硬件功能通過編程方式制作在兩片FPGA芯片上。該系統(tǒng)結構簡單,成本低,性能穩(wěn)定,抗干擾能力強關 鍵 詞:EDA;VHDL;時分復用;通信系統(tǒng)中圖分類號:TP277 文獻標識:A1 引 言——————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------
3、--------------------------- 時分復用(TDMA)數字基帶通信系統(tǒng)廣泛應用于各種數字通信場合,以實現信道的復用,有效地傳送數字信息。對于TDMA系統(tǒng)的設計,工程上已有許多現成的電路及芯片可采用,其設計關鍵包括位同步信號,幀同步信號的產生、碼型變換及反變換、防抖動等等[1]。在電子設計技術領域,大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷﨏PLD??FPGA的廣泛應用,為數字系統(tǒng)的設計帶來極大的靈活性。由于該器件可以通過軟件編程而對其硬件的結構和工作方式進行重構,使得硬件的設計可以如同軟件設計那樣方便快捷。正是基于這樣優(yōu)越的EDA技術背景,本文采用VHDL語言,成功
4、地對時分復用數字基帶通信系統(tǒng)的主要關鍵硬件電路信號變換、位同步和幀同步信號、信號終端進行了邏輯描述,并通過EDA軟件MAXPLUS??及開發(fā)工具GW48成功地將系統(tǒng)的硬件編程代碼下載到用于發(fā)送和接收的兩片FPGA芯片上。由于高度集成化,使得本系統(tǒng)整體性及可靠性大大提高,系統(tǒng)抗干擾能力也大大增強。2 系統(tǒng)功能、結構及工作原理 本系統(tǒng)由發(fā)送端、傳送信道及接收端構成。系統(tǒng)框圖見圖1。圖1 系統(tǒng)組成原理框圖S-OUT—時分復用信號,BS-OUT—位同步信號,FS-OUT—幀同步信號收稿日期:2031203221作者簡介:勞有蘭(19662),女,廣西靈山縣人,廣西工學院實驗
5、師。?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrights——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------reserved.第2期 勞有蘭等:基于FPGA時分復用數字基帶通信系統(tǒng)的設計35 發(fā)送系統(tǒng)由碼型生成器、頻率發(fā)生器、輸入數據顯示等部分構成。其中碼型生成器已通過編程方式開發(fā)在1片EPF10
6、K10LC84芯片上。按實際設計要求系統(tǒng)輸入信號一幀中有24個時序,其中八個時序為幀同步碼,16個時序為數字信息碼。系統(tǒng)幀結構見圖2[2]。圖2 幀結構 接收系統(tǒng)由位同步單元、幀同步單元、終端單元及輸出數據顯示單元構成,其中位同步單元、幀同步單元和終端單元也是通過編程方式開發(fā)在另一片EPF10K10LC84芯片上。同時為了便于觀測及調試,系統(tǒng)設置了信號源測試點S_OUT,位同步測試點BS_OUT,幀同步測試點FS_OUT,各測試點能測試到相應的信號?！ ∠到y(tǒng)硬件原理圖見圖3。芯片EPF10K10LC84包括84個可用I??O口,可集成度為12000個邏輯門,采用+5
7、V單電源[3]。在發(fā)送端,其邏輯功能包括:(1)接受來自信號輸入的信息,預設置所傳輸的信號和信號所伴隨的標志;(2)對輸入的頻率進行分頻;(3)把按鍵輸入的并行信號轉換成串行輸出信號S_OUT。在接收端,EPF10K10LC84芯片功能包括:(1)位同步信號產生;(2)幀同步信號產生;(3)數字終端功能。它接收來自信道的S_OUT信號,并把時分復用的兩路數據信號分離出來——————————————————————————————————————------------------------------------------------------
