3.1.3电路说明
系统的核心器件采用了TI公司的定点DSPTMS320VC5509。TMS320VC5509是在C 54x的基础上发展起来的,可以完全兼容C54x的指令。与C54x相比增加了功能单元和丰富的在 片外设，其功耗更低，代码执行效率更高。系统工作时，他以中断方式完成输入信号的采集 、并行数据的输出、外围电路的检测控制和具体算法的实现。
TMS320VC5509工作频率可达到144 MHz，内部指令周期较高，外部晶振的主频不够，其片内 具有数字锁相环DPLL。系统采用外部6 MHz晶振，经分(倍)频产生DSP时钟输 入信号、外部中断信号和A/D、D/A时钟信号等。通过配置DSP时钟发生器的时钟模式控制寄 存器（CLKMD）将输入时钟CLKIN变换为CPU及其外部电路所要求的工作频率。
对中频输入信号的取样采用ADI公司生产的12位、25 MS/s高速模数转换器AD9225。他片内集 成高性能的采样保持放大器和参考电压源，采用带有误差校正逻辑的四级差分流水结构，以 保证在25 MS/s采样率下获得精确的12位数据。AD9225有高度灵活的输入结构，电路中使用 单端运放输入方式进行连接。并行数据经12位、高性能低功耗的数模转换器AD9762输出。AD
9762具有很好的直交流性能，能支持高达125 MHz的数据转换速率。
流星信道模拟平台的应用，最终要实现软件程序脱离仿真环境独立运行，因此需要在片外扩 展非易失性存储器。在系统上电后，用DSP固化的引导装载器（bootloader）把应 用程序从外部存储器引导到DSP片内的存储单元（RAM）上运行。系统采用Atmel公司生产的 高性能串行FLASH AT25F1024。AT25F1024与TMS320VC5509的硬件电路连接如图3所示。他支 持SPI协议，最高时钟速率为20 MHz，工作时始终作为从方与DSP的串口相连，其串行移位时 钟由DSP串口提供，为输入属性。
3.2软件设计
系统的软件设计包括系统初始化、信号处理运算和信号的输出等部分。
系统上电或复位后，首先对系统进行初始化。系统初始化包括影响CPU运行的内部初始化和 影响各个片内外设工作的外部设备初始化。内部初始化影响CPU的运行和整个DSP 的使用。 对CPU系统的初始化主要是通过配置A单元、P单元和D单元的有关寄存器来完成。根据流星信 道模拟器系统功能要求，需要对时钟频率、中断、堆栈、间接寻址模式以及与C54x的兼容模 式等进行初始化，至于有关算术运算的控制在信道模拟实现软件模块中根据需要进行设定。
需要初始化的外设包括外部存储器接口（EMIF）和多通道缓冲串口（Mcbsp）等。整个系统 的功能主要由软件实现。软件流程如图4所示。
设计中根据要求产生不同的随机变量PR(0)，按PR(0)的突发强度指数衰减， 尽可能模拟真实的流星突发信道。数据读写在同一中断信号控制下完成，保证输出信号频率 与输入信号相同，且具有指数衰减特性。计数值T0和指数衰减梯度Ei可根据测试需要 调整，以改变流星突发持续时间和突发间隔。
输入中频信号波形如图5所示。
输出的流星信道模拟信号波形如图6所示。
4 信道模拟器在流星自适应变速率系统设计中的应用
4.1自适应速率传输（ARS）
在自适应速率传输中，调制信号的传输速率是自适应的。通过不断地测量接收信号电平（RS L），并根据测得的接收电平，及时连续调整调制信号的传输速率。由于流星突发的指数衰 减特性，通常在突发之初调制信号自动提高传输速率，且随信号衰减自动降低传输速率。采 用变速率的方法可以有效地提高系统的平均通过量。
4.2信道模拟器测试应用
测试在中频进行。主站和从站通过信道模拟器通信。流星突发持续时间为500 ms左右，突发 间隔约30 s。
(1) 测试参数和条件
变速率范围为2~64 kb/s；
天线增益为12 DBi；
发射功率为300 W；
调制方式BPSK；
传输速率2/4/8/16/32/64 kb/s；
累计通信时间80 h。
(2)测试结果分析
根据信道情况和设备指标计算，在变速率时数据平均速率理论为1.43 kb/s，固定速率平均 数据速率为503 b/s。
实验结果是变速率平均数据传输率为1.2 kb/s，固定速率为460 b/s。测试表明采用变速率 的方法比固定速率传输 高，数据通过量可以提高到原来的2～3倍，可以充分利用流星信道 系统容量，使系统性能有明显的改善，同时说明对流星信道的分析是正确的。
5结语
采用信道模拟器，可以很好地指导实验室自适应变速率流星通信系统的设计，包括系统数据 帧结构设计、初始速率的选择、数据帧长的确定和变速准则等。虽然系统只模拟了欠密类流 星余迹发生情况，与实际的信道有一定差距，但并不影响对自适应变速率系统的设计指导与 验证，具有一定的实用性。
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