Blackfin在无线通信系统中的应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 数字信号处理技术概述 1

1.1.1 模/数（A/D）变换 1

1.1.2 数/模（D/A）变换 4

1.1.3 处理信号序列 4

1.1.4 抽取和插值 5

1.2 现代无线通信技术与系统 7

1.2.1 现代无线通信技术的发展 7

1.2.2 现代无线通信系统的发展 10

1.3 基于DSP的通信系统结构 11

1.3.1 典型的DSP系统构成 11

1.3.2 DSP系统的设计 12

1.4 DSP芯片特点与选择 13

1.4.1 DSP芯片的特点 13

1.4.2 DSP芯片的选择 15

第2章 Blackfin处理器基础 19

2.1 体系概述 19

2.1.1 什么是Blackfin处理器 19

2.1.2 Blackfin处理器家族 19

2.2 内核结构 20

2.2.1 Blackfin内核结构概述 20

2.2.2 寄存器组 21

2.2.3 桶形移位器 22

2.2.4 乘法—累加器（乘法器） 23

2.2.5 算术逻辑单元（ALU） 25

2.3 存储结构 26

2.3.1 内存结构 26

2.3.2 片内存储器 28

2.4 主要外设 39

2.4.1 外部总线 39

2.4.2 SPI 40

2.4.3 SPORT 40

2.4.4 UART 41

2.4.5 USB 41

2.4.6 PCI 42

2.4.7 PPI 43

2.4.8 TIMER 43

2.5 DMA控制 43

2.5.1 DMA概述 43

2.5.2 基于描述符DMA传送 44

2.5.3 基于自动缓冲DMA传送 45

2.5.4 存储器DMA（MemDMA） 45

2.5.5 DMA中止条件和DMA总线错误条件 46

2.5.6 二维DMA模式 46

2.6 中断控制 47

2.6.1 中断概述 47

2.6.2 系统中断过程 48

2.6.3 中断的全局禁止和使能 50

2.6.4 事件向量表 50

2.6.5 硬件错误中断 51

2.6.6 中断服务 52

2.6.7 非嵌套中断和嵌套中断 52

2.6.8 异常处理 53

2.7 硬件设计 53

2.7.1 引脚处理 53

2.7.2 管理时钟 53

2.7.3 配置和服务中断 55

2.7.4 信号量 55

2.7.5 外部存储器设计问题 56

2.7.6 高频设计 57

第3章 Blackfin软件开发基础 59

3.1 Blackfin指令概述 59

3.1.1 语法约定 59

3.1.2 记法约定 59

3.1.3 术语表 60

3.2 B1ackfin指令集 62

3.2.1 程序流程控制指令 62

3.2.2 加载/存储（LOAD/STORE）指令 64

3.2.3 寄存器数据转移（MOVE）指令 66

3.2.4 栈控制指令 66

3.2.5 逻辑运算指令 67

3.2.6 移位指令 69

3.2.7 算术运算指令 71

3.2.8 位操作指令 77

3.2.9 控制代码位（CC）操作指令 80

3.2.10 外部事件操作指令 81

3.2.11 高速缓存（Cache）控制指令 83

3.3 汇编编译器 84

3.3.1 汇编摘要 84

3.3.2 支持C结构的汇编器 84

3.3.3 汇编语法 84

3.4 C/C＋＋编译器 90

3.4.1 C/C＋＋编译器 90

3.4.2 数据类型存储长度 90

3.4.3 C/C＋编译语言扩展 91

3.5 预处理命令 94

3.5.1 头文件 95

3.5.2 宏的编写 95

3.5.3 条件汇编和编译 96

3.6 C代码优化 99

3.6.1 优化原则 99

3.6.2 优化控制 100

3.7 C与汇编混合编程 101

3.7.1 C/C＋＋和汇编混合命名规则 102

3.7.2 C运行环境下寄存器的使用 102

3.7.3 参数传递和局部堆栈存储分配—LKNK和UNLINK指令 102

3.7.4 在C/C＋＋程序中调用汇编子程序 103

3.7.5 在汇编程序中调用C/C＋＋函数 104

3.8 链接器与加载器 104

3.8.1 链接器 104

3.8.2 加载器 108

3.9 Visua1 DSP＋＋简介 110

3.9.1 Visua1 DSP＋＋总体介绍 110

3.9.2 Visua1 DSP＋＋特性 111

3.9.3 DSP工程 112

3.9.4 工程开发 113

第4章 数字调制的DSP实现 115

4.1 无线通信中的数字调制 115

4.1.1 无线通信系统对数字调制的要求 115

4.1.2 数字信号的带宽和功率谱密度 116

4.2 脉冲成形器的设计方法 117

4.2.1 脉冲成形器的基本原理与设计方法 117

4.2.2 脉冲成形器的Blackfin实现 118

4.3 QPSK的调制解调的设计方法 129

4.3.1 QPSK调制解调的基本原理和设计方法 129

4.3.2 QPSK调制解调的Blackfin实现 130

4.4 16QAM调制解调的DSP实现 135

4.4.1 16QAM的调制解调原理与设计方法 135

4.4.2 16QAM调制解调的Blackfin实现 136

4.5 小结 141

第5章 数字滤波器的DSP实现 142

5.1 IIR数字滤波器的DSP实现 142

5.1.1 IIR滤波器的设计原理 142

5.1.2 MATLAB中的IIR滤波器设计工具 146

5.1.3 IIR滤波器的基本实现结构 147

5.1.4 数字滤波器在实现上的问题 150

5.1.5 IIR数字滤波器的Blackfin实现 154

5.2 FIR数字滤波器的DSP实现 160

5.2.1 FIR滤波器的设计原理 160

5.2.2 MATLAB中的IIR滤波器设计工具 163

5.2.3 FIR滤波器的基本实现结构 164

5.2.4 IIR与FIR滤波器的比较 167

5.2.5 FIR数字滤波器在实现上的问题 168

5.2.6 FIR数字滤波器的Blackfin实现 168

5.3 小结 173

第6章 自适应滤波器的DSP实现 174

6.1 自适应滤波器的基本原理与应用发展 174

6.1.1 自适应滤波器的组成 174

6.1.2 自适应滤波器的应用发展 176

6.2 自适应滤波器的结构与算法选择 178

6.2.1 自适应横式滤波器 178

6.2.2 自适应格形滤波器 183

6.2.3 最小二乘自适应滤波器 186

6.3 自适应滤波器的Blackfin实现 189

6.3.1 实现前的问题处理 189

6.3.2 用LMS算法实现自适应系统辨识 191

6.3.3 用漏损型LMS算法实现自适应预测 196

6.4 小结 199

第7章 均衡器的DSP实现 200

7.1 无线通信中的均衡技术 200

7.1.1 均衡原理 201

7.1.2 均衡类型 204

7.2 时域均衡技术 205

7.2.1 MLSE算法 206

7.2.2 MAP算法的设计与Blackfin实现 207

7.2.3 Turbo均衡算法的设计与Blackfin实现 226

7.3 频域均衡技术 265

7.3.1 频域均衡原理 266

7.3.2 TurbO频域判决反馈均衡 268

7.4 小结 269

第8章 DSP在信道编解码中的应用 270

8.1 线性分组码的DSP实现 270

8.1.1 线性分组码原理与设计 270

8.1.2 汉明码的Blackfin实现 273

8.2 Reed-Solomon码的DSP实现 280

8.2.1 RS码原理与设计方法 281

8.2.2 RS码的Blackfin实现 283

8.3 卷积码的DSP实现 311

8.3.1 卷积码原理与设计方法 311

8.3.2 卷积码的Blackfin实现 316

8.4 TurbO码的基本原理与设计方法 327

8.4.1 TurbO码的编码 327

8.4.2 TurbO码的译码 328

8.5 小结 337

第9章 DSP在扩频通信系统中的应用 338

9.1 扩频技术概述 338

9.1.1 扩频通信的基本概念 338

9.1.2 扩频技术的基本类型 341

9.1.3 扩频通信系统的主要特点 342

9.2 用于扩频系统的伪随机序列 343

9.2.1 随机序列和伪随机序列 343

9.2.2 m序列 345

9.2.3 Gold序列 349

9.3 直接序列扩频通信系统 352

9.3.1 直扩系统组成和原理 352

9.3.2 直扩系统的同步 354

9.3.3 直扩系统的性能 359

9.3.4 直扩技术的应用 360

9.4 跳频通信系统 362

9.4.1 跳频系统组成和原理 362

9.4.2 跳频系统的同步 364

9.4.3 跳频系统的性能 367

9.4.4 跳频技术的应用 371

9.5 m序列和Gold序列的Blackfm实现 373

9.6 小结 379

第10章 DSP在OFDM系统中的应用 380

10.1 OFDM系统原理和在宽带通信中的应用 380

10.1.1 OFDM系统原理 380

10.1.2 OFDM系统在宽带通信中的应用 381

10.2 多载波调制基础 383

10.3 OFDM调制解调的Blackfin实现 384

10.3.1 子载波映射 385

10.3.2 升采样 385

10.4 OFDM系统中的同步原理 392

10.4.1 时间同步 393

10.4.2 频率同步 393

10.5 OFDM同步的Blackfin实现 393

10.5.1 时间同步 394

10.5.2 PN码的存取 396

10.5.3 滑动窗相关运算的实现 397

10.5.4 频率同步 397

10.6 OFDM系统中的信道估计原理 398

10.6.1 OFDM系统信道估计的Blackfin实现 400

10.6.2 频域估计 400

10.6.3 时域估计 413

参考文献 416