单片机与DSP中的多路测量信号扩频传输的DSP系统实现

摘要：本文对多路测量信号的扩频传输系统进行了研究，提出了对所传输信号的频谱进行扩展并利用码分复用实现多路信号的复用传输的方法。分析了多路测量信号扩频传输系统的 DSP系统实现的整体方案，并实现电路的设计。 　　1. 引 言在测控领域，通常要求对多路检测信号进行传输。信号的传输过程中常受到周围复杂环境的干扰会产生较大的失真。如采用扩频通信传输系统，在发射机中用伪随机序列对所传输信号的频谱进行扩展并利用码分复用实现多路信号的复用；在接收机中再对其解扩，恢复原传输信号。利用扩频通信的扩频增益，可大大提高通信系统的信噪比 ，增加传输信号的可靠性改善通信质量、提高通信效率。 同时 DSP具有可满足算法 在测控领域，数据的准确性和传输的稳定性是至关重要的。多路测量信号在传输过程中极易受到环境干扰，导致信号失真。为了提高信号传输的质量和效率，扩频通信技术成为了研究热点。本文深入探讨了多路测量信号扩频传输系统在单片机与数字信号处理器（DSP）中的实现方法，旨在通过扩频技术来提升通信系统的性能。 扩频通信技术通过使用伪随机序列对信号进行扩频调制，将信号的频谱范围拓宽，与此同时，利用码分复用技术实现多路信号的复用传输。在接收端，通过与本地生成的同步伪随机序列进行相关解扩，从而恢复出原始信号。这种技术使得扩频后的信号具有很高的抗干扰能力，即使在复杂电磁环境中也能保持通信的稳定性。 扩频技术的精髓在于扩频增益，这是衡量系统抗干扰能力的关键指标。扩频增益取决于扩频信号带宽与信息带宽之比，扩频序列的长度和码速率直接影响着系统的抗干扰能力。在实际应用中，Gold序列因其优异的自相关和互相关特性被广泛应用于扩频通信，可有效降低误码率，提高信号传输的可靠性。 在系统实现方面，本研究选用了TI公司的TMS320C5416 DSP芯片作为核心处理单元，负责实现多路测量信号的扩频调制和解调过程。FPGA芯片则用于同步操作，确保发射端与接收端的伪随机序列能够精确同步。此外，A/D转换器、存储器及其他接口的加入，不仅保障了系统所需的灵活性和扩展性，同时也为后续的功能扩展和升级提供了便利条件。 本研究的设计原则是尽量避免专用芯片的使用，而选择具有高度可编程性的组件，如FPGA，这在功能的后期升级和扩展时，可以仅通过软件修改或增加来完成，减少了硬件变动的需要，同时也降低了成本。 本系统的设计不仅考虑了实时性和可靠性，还兼顾了经济性。系统的整体架构灵活，可以根据具体应用需求进行定制化设计。软件算法和硬件设计的相互结合，确保了系统在多路信号处理中的高效率和高稳定性。 本研究提出的基于单片机与DSP的多路测量信号扩频传输技术，结合了扩频通信技术的优势和数字信号处理器的强大功能，为测控领域提供了一种高效、稳定的信号传输解决方案。该方案能够保证在复杂环境下多路测量信号的稳定传输，满足低误码率和高传输效率的要求。随着通信技术的进一步发展，这种技术将在测控领域中扮演越来越重要的角色。