短波信道探测系统DSP端软件设计和实现

摘   要： 在IOSS系统硬件和软件结构的基础上设计了IOSS系统DSP端收发软件结构。给出了软件算法流程图，详细阐述了各子函数的功能。采用C语言和汇编语言混合编程开发的方法在CCS5000平台上实现了软件程序的编写，并分析了软件测试阶段遇到的主要问题和解决办法。测试结果表明，软件实现了所设计的功能，工作可靠。
关键词： 短波; 信道探测; 软件设计
       短波通信主要通过电离层反射实现，而电离层的随机起伏变化导致了短波通信的不稳定，使得通信可靠性降低[1]。为了研制新型短波通信系统和提高短波通信可靠性，需要对电离层状态、物理特征以及电离层中电波传播规律进行研究。我国的电离层返回斜向探测研究始于20世纪50年代末,并取得了一定成果[2]。1990年以后，国内从事电离层信道特性研究的学者主要是武汉大学的教授[3-4]。随着通信技术的快速发展，有必要研制新的电离层(短波信道)斜向探测系统(IOSS)，探测短波信道的特性，为下一代短波通信装备的研制提供理论基础。
     近年来，数字信号处理器(DSP)芯片运算能力不断提高，在通信、电子、图形图像处理、自动控制等各个领域得到广泛应用[5-6]。DSP的软件设计通常有三种方法[7]：C语言开发、汇编语言开发、C语言和汇编语言混合编程开发。软件的算法表示方法[8]主要有：算法流程图、盒图、PAD图和伪码。本文采用算法流程图表示算法。
1 IOSS系统硬件结构和软件结构
　　IOSS系统硬件主要由DSP信号处理模块、CPLD时序控制模块、ADC/DAC模块、电台工作模式和频率控制模块、GPS模块、GPS导航电文接收模块、USB模块、时钟电路模块、PLL模块、PC终端和短波电台组成，其整体框图如图1所示。DSP信号处理模块主要负责探测数据、GPS导航电文数据、电台控制命令的中转传输，在GPS秒脉冲触发下实现收发系统间的同步等。
   
       IOSS系统软件包括发送端系统软件和接收端系统软件。发送端和接收端系统软件由PC端软件、DSP端软件、GPS导航电文的接收模块软件和电台工作模式与频率控制模块软件四部分组成。
2 DSP端软件的设计
     收发DSP端软件主要完成GPS导航电文的传输、探测数据，同步传输、电台工作模式和频率的传输等功能，其中，发端DSP软件整体结构如图2所示。