中频数字化接收机系统设计与实现

HSP50210是Harris公司生产的数字科斯塔司环专用电路，其功能也很强大。时钟处理速率高达52MHz，内部具有以下功能模块[4]（见图4）：（1）可选升余弦匹配滤波器/积分和去除滤波器（I/D滤波器）；（2）二阶载波和码元跟踪滤波器；（3）自动增益控制电路；（4）鉴频器；（5）锁定检测器；（6）数据质量和信号电平检测电路；（7）直角坐标向极坐标转化电路；（8）8-Bits微机控制接口。

主要用 HSP50210来提取相干载波、码元同步信号和载波跟踪情况指标。其内部的AGC环路、内部NCO载波跟踪、混频电路及RRC滤波器等均旁路不用。由于 HSP50210需要HSP50214B提供两路正交数据，而其每一路数据长度只有10bits，因此要注意数据匹配问题。注意：载波跟踪误差COF利用同步信号COFSYNC串行送给214B的NCO，码元跟踪误差SOF利用同步信号SOFSYNC串行送给214B的重采样NCO，所以214B和210 必须采用统一时钟才能保证同步传送数据不出问题。

2.3 DSP单元

DSP 单元采用美国TI公司生产的TMS320C542专用数字信号处理芯片和外部程序扩展存储器以及数据扩展存储器组成。C542定点DSP芯片，处理速度最高可达40MIPS，可以满足实时处理要求。主要完成工作：接收8031送过来的命令，根据命令完成对HSP50214B和HSP50210的初始化设置工作。当FIFO半满时申请DSP的/INT1中断，DSP响应中断读入1024个数据，做必要的处理后根据信号类型送出。程序定期查询8031有无新命令送过来，如有则根据新命令重新设置214B和210的相关参数，否则继续执行原来的接收程序。根据AGC时间常数，从214B读取电平检测值和频率偏移送8031，作为模拟部分的调整依据。

TMS320C54x 只有高速同步串行通信接口，无法直接与8031进行异步通信。采用软件模拟UART方式较好地解决了这个问题[2]。该方法无需额外硬件开销，仅仅需要两个通用I/O脚（BIO和XF）、外部中断INT0以及一个定时器就可实现，硬件连接非常简单（见图5）。

图5中，XF脚用于发送数据，BIO脚和INT0脚用于接收数据。此方法可以模拟半双工通信与全双工通信。软件模拟UART技术允许用户设置。

2.4 控制单元

控制单元主要包括：地址译码电路和与主控电路板上的8031单片机通信控制接口。译码电路采用EPLD（EPM7128SQC-7）实现，以保护电路的灵活性。与8031通信采用串口通信方式，优点是接口简单，调试方便，传输速率（采用RS-232C接口串行总线标准）20kb/s。

2.5 输出单元

输出单元主要包括模拟信号输出和数字信号输出两部分。模拟输出电路主要负责AM、SSB、FM、FSK信号的输出。数字输出端口负责输出B/QPSK信号（I，Q两路数据和同步时钟）。

由于该接收机从频21.4MHz后采用了全数字设计，在模拟前端采用了电调谐预选滤波器与一本振之间的互动联调（二者可通过8031设置），因而具有极大的灵活性。通过加载不同软件，对模拟部分进行相应控制，本接收机可在10～1000MHz的范围内实现对AM、FM、SSB、CW、FSK、BPSK、 QPSK的解调。实验测试表明：接收效果良好，控制灵活，适应范围广，具有较好的开放性。