綜合化信號與信息處理平臺設計與實現

溫保強+孔珍

【摘要】 隨著現代科技的快速發展，電子航空系統也隨著技術的不斷革新發生著轉變。在傳統的航空電子技術中，實現指令操作時，處理器之間的互聯，需要由分級總線來完成。但是，由于傳統航空電子中總線的輸出端口較小，因此總線的互聯系統規模相較之下也會小一些，所以數據的傳送速度就會顯得遲緩。而實現綜合化信號處理技術，可以有效彌補這一缺陷。它能夠擺脫分級總線帶來的弊端，轉而實現芯片級之間的互聯，從而大大提升了系統的運行速度，能夠使傳輸信號更準確的抵達關建端。

【關鍵詞】 信息處理 綜合化 平臺設計

前言：

在傳統的航空電子系統中，其所有應用功能都是由各自的操控系統獨立完成的，而功能間的兼容問題，則需要由外部總線串聯實現。綜合化信息處理平臺的提出，將這些復雜的操控系統，綜合性的兼容至統一平臺上。這一技術的實現，不僅將操作時的復雜化進行簡化，同時優化了設計標準，降低了研制成本和生產成本，而且對日后的系統維護也起到了縮短時間的作用，大大減少了時間成本和技術成本。

一、通用信號處理的硬件框架概述

綜合化系統通用信號的硬件框架包括DSP模塊、FPGA模塊、射頻信道模塊，三個重要部分組成。其中，DPS模塊負責語音及數據信息的信息傳輸，FPGA模塊負責控制信息的信息傳輸，射頻信道模塊負責DSP模塊與FPGA模塊間的模塊級互聯。其工作原理是，首先將DSP模塊與FPGA模塊連接至內部接口，實現信息交互，最終形成集成式通用信號處理模塊，使DSP模塊與FPGA模塊間形成兼容模式。然后，再將通用信道模塊連接至射頻信道模塊，實現芯片間的芯片級互聯。最后，將射頻信道模塊與通用信號處理模塊統一連接至綜合通信接口，實現系統通用信號的綜合化操控平臺[1]。

二、綜合化通信設備信號流程的設計

實現綜合化通信設備信號流程的完整功能，需要執行兩個信號流程，一個是控制信號流程，一個是語音和數據信號流程?？刂菩盘柫鞒膛c語言和數據信號流程的順利建立，即成為通用信號處理模塊。其工作原理是，當通用信號處理模塊遇到系統下發的信息時，首先對信息進行分析，如果分析結果為語音信息，那么通用信號處理模塊對其不進行處理，而是直接通過控制信號流程直接將語音信號傳送至語音終端，實現即時對話功能[2]。如果通用信號處理模塊收到系統信息為數據信息，那么通用信號處理模塊將會把信息分配至語音和數據信號流程，對信息進行解碼轉換，再將轉換后的數據信息通過控制信號流程輸送至終端，實現對信息的最終處理。

三、綜合化通信設備信號流程的實現

3.1發送流程的實現

當通用信號處理模塊DSP接收到語音信息時，信息會通過DSP和FPGA之間的接口模塊轉送至FIFO。信息在FIFO中同步進行編碼、調制、RS解碼流程，最后進行信息的串并。由FPGA通用信號處理模塊將信息轉變成操作指令，經過射頻信道發送至操作平臺。最終實現綜合化通信設備信號處理發送的全過程[3]。

3.2接收流程的實現

當通用信號處理模塊FPGA接收信息指令時。指令信息由射頻信道接口模塊傳送至解調同步模塊，由解調同步模塊將信息指令進行分析，并將其中的數據串并轉換，再由RS解碼數據傳送至FIFO進行解碼，將數據進行調節后，將數據傳送至DSP和FPGA之間的接口模塊。最終由系統語音和數據處理模塊將信息進行處理。完成DSP通用信號處理模塊的功能，再由射頻信道模塊控制信息處理模塊，將最終信息返回至最終端。

四、解決傳統問題的對策

綜合化通信設備已經應用于很多個工程領域，實際結果表明，該技術具有科學性的設計理念，并且容易實現，在定位方面和技術移植方面提供了前所未有的便利。

4.1信號清晰易于實現

由于通信設備信號流程主要基礎控制信息流程和語音數據信息流程這兩點，所以在技術實施方面較為容易。在軟件開發初期，首先定義DSP和FPGA之間的接口，再將DSP和FPGA各自程序編寫并調試即可。這樣既可以完成系統試聯時控制部分和數據信息部分的交互，又可以完成語音和數據信息的射頻連接。

4.2定位問題快速準確

綜合化通信設備信號流程設計和實現的最大優勢體現在定位問題上。其高效、快速、準確的優勢特點在DSP調試期間就可以見到。

結論：綜合化信號與信息技術處理系統的實現，不僅為電子技術領域帶來了革新。實現它的技術特點，更預示著我國數字信號處理系統邁向了一個更好的臺階。

參 考 文 獻

[1]公岷，柴松.綜合化信號與信息處理平臺設計研究[J].電腦知識與技術，2015，16：180-181.

[2]李小文，羅佳，李楊等.移動數字信號基帶處理平臺的設計與實現[J].微電子學，2014，01：64-68.

[3]韓笑，劉冰，殷敬偉等.單邊帶水下語音信號處理平臺設計與實現[J].中國電子科學研究院學報，2014，05：463-468.