多通道模式

随着微电子以及计算机技术的发展,A/D和DSP在现代无线电监测设备中得到了广泛的应用。基于高性能A/D和DSP的数字信号处理单元已经成为了现代无线电监测系统的核心模块,并逐渐地对整个系统的性能提升担负起决定性的作用。

对于多通道数字信号处理单元,其A/D的通道数与DSP的路数有多种不同的结构方式,不同的硬件结构方式适应于不同的应用场合,这就是研究的重点。

简介随着现代社会信息化进程的向前发展,电磁信号环境愈来愈密集复杂化,使得无线电监测系统面临着严峻的挑战:一方面是信号密度急剧增加、工作频段显著扩展、信号持续时间长短不一,信号特性复杂多变;另一方面是无线电监测工作的高效率和实时性要求,即必须在极短的时间内完成全波段范围内目标信号的搜索分析和测向定位。在这样一个需求的牵引下,推动了传统的单通道数字信号处理单元向多通道数字信号处理单元的过渡。1

硬件构成方案在工程实际中,综合考虑无线电监测设备的各种具体需求以及硬件上A/D和DSP芯片的性能价格比因素,多通道数字信号处理单元可以归纳为以下几种构成模式。

1、与单片DSP构成的时分多通道模式

在这种结构模式中,A/D一般选用高速高位数芯片,DSP也是选用高速芯片,而各通道输入的是窄带中频模拟信号或基带音频信号。在实际工作过程中,可以根据需要分时段程控选通不同通道的模拟信号进入A/D和DSP,实时完成对应通道的数字化变换与处理任务,也可以由高速A/D采用时分方式准实时对多通道的模拟信号进行数据取样,然后由DSP分别完成对应的变换处理任务。

2、与多片DSP构成的时分多通道模式

在这种结构模式中,A/D一般选用高速高位数芯片,DSP可以选用价格比较低廉的中高速芯片,而各通道输人的可以是宽带中频模拟信号,也可以是窄带中频模拟信号或基带音频信号。在实际工作过程中,多路模拟信号输人一般是宽带中频信号、窄带中频信号以及基带音频信号三类信号的混合模式,可以根据需要分时段程控选通不同通道的模拟言号进人A/D。对全景搜索信道的宽带中频输出信号要求高的A/D取样速率,因此每一帧取样数据的时窗短,需要多个DSP协调工作才能够实时完成其变换与处理任务。对监视分析信道的窄带中频输出言号只要求中高速率的A/D取样,每一帧取样数据均时窗比较长,因此单片高速A/D可采用时分方式佳实时对多个监视分析通道的模拟信号进行数据取洋,而后由多个DSP协调工作来实时完成其变换与:处理任务。如果要对目标细微特征进行识别,则需耍同时对接收信道的窄带中频信号及其基带音频信号进A/D取样,尽管是以较低的取样速率进行数据取样,但是它一般是对较大的数据量进行多种变换处理,因而需要由多个DSP协调工作才能实时完成其各种变换与处理任务。无论采用哪种工作方式,由于有多片DSP来协同完成单片A/D采集的数据,因此可以有效保证A/D完成下一帧数据的取样之前DSP能够实时完成上一帧数据的处理任务,因而可以允许A/D的高速率取样,一般不会出现数据通道堵塞或数据丢帧现象。1

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学