基于DSP平臺的多音平行體制調制端的實現(xiàn)
本文設計的并行體制要求32個數據音中,相鄰兩個音之間相隔56.25 Hz并且正交,這32個數據音分別為450 Hz,506.25 Hz,…,219 3.75 Hz。同時采用128點的快速傅里葉變換實現(xiàn)前導序列和數據信息的調制。由于32個數據音中最大頻率是2 193.75 Hz,根據Nyquist采樣定理,采樣速率fs應大于信號最大頻率的2倍,本文使用fs=7 200 Hz的采樣速率。
由于設計的調制后碼元周期是22.5 ms,在7 200 Hz采樣率的條件下,需要162個樣點構成一個碼元,而IFFT的點數是128162,所以對于IFFT的輸出需要補充34點才能構成162點滿足一個碼元要求。補充樣點的方法是:直接從IFFT輸出數據的最前面截取34點補充到128點以后,這樣做的同時也能保證一個碼元內信號相位的連續(xù)性。
由于采用128點的IFFT和7 200的采樣率,故IFFT中每個頻點之間的頻率間隔為

可以看出56.25 Hz的頻率分辨度正好是32個數據音之間的頻率間隔,且32個數據音都是56.25Hz的整數倍,這樣便于實現(xiàn)數據音的調制。
在DSP中利用FFT模塊,將輸入的復信息實部虛部的順序改為先虛部再實部。根據32個音的頻率f與頻率分辨度△f的比值得到頻點位置n= fi/△f,然后在對應的頻點處填寫復信息

3.2 前導同步數據構成
在數據傳送之前應發(fā)送同步先導信號,同步先導信號包含兩段。第一段持續(xù)10個碼元(碼元寬度225 ms),并包括675 Hz、900 Hz、1125 Hz、1 518.75 Hz、1 743.75 Hz和1 968.75 Hz共6個等幅未經調制的數據音,幅度為3。第二段應持續(xù)一個信號碼元,包括32個數據音且幅度為1。最后一段前導序列產生了后續(xù)信號需用的啟動相位基準。
發(fā)送端一次發(fā)送的數據構成,如圖4所示。前導序列的發(fā)送包含了11個碼元,在進行前導序列的發(fā)送時,要保證每一部分都滿足規(guī)定的碼元持續(xù)時間。如果前導序列的構成不準確或持續(xù)碼元不足,都直接影響到接收端對信號的捕獲。
圖5所示為兩段前導同步信號在DSP中的生成圖。在每段前導序列生成圖中前兩個是IFFT時在各個頻點填充的復數值,第3個是經過IFFT后前導序列波形圖。
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