基于DSP的256PPM调制设计

FSO ( Free space optical)无线光通信结合了无线通信和光纤通信的优点,其关键技术在于收发端机的研制;PPM(Pulse Position Modulation)脉冲位置调制具有低的平均功率和较高的峰值功率,特别适合于无线光通信。该文根据PPM调制信号的特点和DSP技术,提出了一种用DSP实现256PPM调制的方案,整个方案有较大的灵活性和实用性。 本文探讨了基于数字信号处理器（DSP）的256PPM（Pulse Position Modulation，脉冲位置调制）调制设计，适用于自由空间光学（FSO）无线光通信系统。FSO通信技术结合了无线通信和光纤通信的优势，如高速率、大容量和频谱资源丰富。PPM调制因其低平均功率和高峰值功率的特性，特别适合于FSO通信，同时具有较好的安全性和信噪比。 PPM调制原理是通过改变光脉冲在时间序列中的位置来编码信息，信息量由脉冲的位置决定。在256PPM调制中，每个时隙可以代表2的n次方（此处n=8）种可能的状态，从而极大地提高了信息传输的效率。文章中提出了使用DSP实现256PPM调制的方案，具有很高的灵活性和实用性。 硬件设计部分，采用了TMS320C5410 DSP芯片，该芯片具有高速处理能力、低功耗且内置足够内存，无需额外扩展RAM。系统设计了一个最小系统，包含DSP、FLASH存储器和必要的电源管理芯片，如TPS73HD325。FLASH用于存储调制代码，使系统能够在没有仿真器的情况下独立运行。此外，还设计了中断服务程序以产生定时脉冲，并通过LED指示调制信号的状态。 软件设计部分，针对256PPM调制，定义了几个计数器以跟踪同步头、信息和保护时隙。同步头用于系统同步，信息数据则通过改变脉冲位置进行编码。定时器设置为40μs，确保相邻脉冲间隔大于20ms。软件流程包括主程序和中断服务程序，中断服务程序负责生成精确的40μs脉冲并更新状态。 实验结果显示，通过数字示波器观察到了符合预期的256PPM调制信号，验证了设计的有效性。每个时隙对应的时间间隔和信息时隙的间隔与理论计算一致。 本文详细介绍了如何利用DSP实现256PPM调制，为FSO通信提供了一种高效且实用的解决方案。这种方法不仅简化了系统设计，而且提升了调制的灵活性，对于FSO通信系统的开发具有重要的指导价值。