数字下变频器HSP50214B在中频数字接收机中的应用

经前端预处理后的模拟中频信号(IF信号)送至A／D采样器进行转换采样，采用ANALOG公司的AD9245A／D采样器，其输出是14位，最高采样速率可达80 MHz，输入范围大，功耗低，性价比高。由于HSP50214B的输入为14位，所以将AD9245的14位输出接到HSP50214B的14位输入即可。HSP50214B的CLKIN引脚与AD9245的时钟相连，每个CLKIN时钟到达就对其输入数据采样1次。CLKIN的时钟信号可达65 MHz，PROCLK时钟是混频后的处理时钟最高不能超过CLKIN时钟。

采用CPLD电路控制数据的读出、写入、寄存器选择等信号。8位控制接口数据总线C[7：0]接TMS320VC5402型DSP的D端口，3位寄存器地址线A[2：0]接CPLD的P1．2～P1．0。
    CPLD是Ahera公司MAX7000系列中的EPM7128器件，可将I／O设置在3．3 V或5 V电源下工作，从而实现电平转换，同时满足5 V器件HSP50214B和3．3 V器件TMS320VC5402的电压要求。

设置HSP50214B为并行直接输出模式，输出I、Q两路正交分量，16位并口AOUT[15：0]输出同相分量，BOUT[15：0]输出正交分量。 DATARDY丙引脚通过CPLD与TMS320VC5402的中断引脚INTO相连，当AOUT端口产生新的数据时，DATARDY产生的负脉冲触发 DSP产生中断信号，由其中断服务程序接收并处理数据。DSP响应数字下变频器产生的中断时，分时并行接收数据，依次在下变频器的AOUT和BOUT两个输出端接收同相与正交分量。这两个端口分别被映射为I／O空间的两个地址，当DSP对这两个地址读操作，通过CPLD进行译码，分别使能AOUT和 BOUT，数据即可顺利被DSP读取，从而进行各种后续的基带处理。

4 HSP50214B控制字的设置

HSP50214B共有256个32位的控制字寄存器，其偏移地址是000H~0FFH，控制字决定各功能模块的参数设置，如载波中心频率、滤波器阶数、 255阶FIR滤波器系数、抽取因子、输出格式与方式的选择等。用户通过控制接口可写入控制字，也可渎出某些内部寄存器的内容及状态信息，如电平检测是否完成等。TMS320VC5402通过HSP50214B的微处理器接口设置内部寄存器参数。HSP50214B通过写入控制字实现解调，每个控制字是 32位，每次只能通过数据总线接口C[7：0]写入8位控制字，需通过地址线A[2：0]选择写入控制字的高低位，连续写4次，图3为其加载时序。对控制字写操作的步骤为：

(1)按字节由低到高的顺序，把32位的控制字分为4组，每组8位数据，在每次写选通(WR)信号的上升沿到来时，依次把4组数据装载到 HSP50214B主控制器的相应位上，对应地址用二进制表示分别为000、001、010、011(000：保持寄存器1．001：保持寄存器2， 010：保持寄存器3，011：保持寄存器4)；

(2)在写选通(WR)信号的第5个上升沿到来时，将主控制器中接收到的数据装入目标寄存器并锁存，此时，装载目标寄存器的地址到100，即A(2：0)=100；

(3)写完1个控制字后，必须等待4个处理时钟才能写下一个控制字，以保证数据装载成功。只有控制字被正确写入，HSP50214B参数选择合理，解调的信号才不会严重失真。

5 测试分析

实际应用可根据侦察接收机接收信号类型需求，设置各寄存器的参数，包括CIC、AGC、串并口、输出格式、滤波器的系数等，灵活设置下变频。模块加电时，DSP初始化过程中将各寄存器的参数设置到HSP50214B的目的寄存器。可对不同调制方式信号实现灵活解调分析，具有适应性强、软件升级方便等优点。通过DSP仿真器进行硬件仿真测试，其结果符合理论计算数值，在1．3 MHz的带宽范围内，镜像抑制比均在110 dB以上；当镜像抑制比为110 dB时，I、Q两路所对应幅度的相对误差小于0．25％，相位正交性误差小于0．1°，可满足高端侦察接收机高性能信号处理的要求。

6 结束语

HSPS0214B数字下变频器在软件无线电中具有结构开放、软件可编程及功能多样等特点，在军事及民用数字接收机中都有巨大的应用潜力，它可使接收机系统具有良好的灵活性及可扩展性。