CN104866283B - 一种手持仪器的数字处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持仪器的数字处理方法，涉及信号处理分析技术。本发明设计的主要思想是建立在OMAP‑L138双核处理器的基础上，利用它的高精度浮点运算能力，并运用TI的双核数据交互软件DSPLINK实现ARM与DSP的数据交互，最终实现FFT分析，窄带功率、调制频偏和调幅深度的计算；同时模块化设计方法，也具有较好的可靠性，扩充性、兼容性。

Description

一种手持仪器的数字处理方法

技术领域

本发明涉及一种信号处理分析技术，特别涉及一种手持仪器的数字处理方法。

背景技术

目前对数字化信号的处理多采用浮点运算的方法处理，但是一般的浮点运算可能很慢且会有误差，在如今巨大的数字化信号处理量情况下，就无法满足高要求的数字化信号的处理和分析，从而导致DSP不能发挥最大的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种手持仪器的数字处理方法，本发明在OMAP-L138双核处理器的的高精度浮点运算能力的基础上结合TI的双核数据交互软件DSPLINK实现ARM与DSP的数据交互，从而提高了数字信号处理的效率、准确性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

步骤1、DMA接收下变频器采集的待分析数据，存入DSP缓冲区中；

步骤2、步骤1所述DSP缓冲区中待分析数据通过DSPLINK与ARM端进行数据交互；所述DSPLINK建立ARM端发送到DSP端和DSP端发送到ARM端所需的缓冲区以及缓冲区分配；

步骤3、下变频器数据分析程序根据执行步骤2后收到的ARM任务命令编号，执行所述ARM编号所对应的任务对DSP采集的数据进行分析。

所述DSPLINK采用循环顺序执行算法，调用该程序后，建立起ARM于DSPLINK的通信平台，建立接收ARM端发送到DSP缓冲区，同时建立发送到ARM端所需的缓冲区以及缓冲区分配，在需要进行数据交互时提供对应的功能。

所述DMA负责接收下变频器采集的待分析数据，存入DSP缓冲区中；DMA与下变频器外围数据接口通过CPLD编程控制，以满足DMA接收数据所需时序；DMA在没有按键设置参数时被挂起，接收到命令时工作。

所述下变频器数据分析程序采用了判断选择分支语句，通过标志位的值，编程对DSP采集的数据进行分析。

所述编程对DSP采集的数据进行分析时，将需要的I、Q、MAG和Phase写入对应的数组中,且数据分析为FFT分析，窄带功率、调制频偏和调幅深度的计算。

一种手持仪器的数字处理装置，包括：工业处理器；双核数据交互软件；代码开发和调试套件。

所述工业处理器为Texas Instrument的OMAP-L138双核处理器。

所述双核数据交互软件为Texas Instrument的DSPLINK。

所述代码开发和调试套件为Texas Instrument的CCS3.3。

与现有技术相比，本发明的有益效果：在OMAP-L138双核处理器的基础上，利用它的高精度浮点运算能力，可以在现今巨大的数字化信号处理量情况下，满足高要求的数字化信号的处理和分析，使DSP能够发挥出最大的作用，

并且提高了数字化信号处理的效率、准确性。

附图说明

图1为本发明整体结构图

图2为本发明程序系统运行流程图

图3本发明DSPLINK任务流程图

图4为本发明DMA数据接收程序控制流程图

图5为本发明下变频器数据分析程序控制流程图

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

步骤1、DMA接收下变频器采集的待分析数据，存入DSP缓冲区中；同时参照图3，图4，DMA负责接收下变频器采集分析的数据，存入DSP缓冲区中，设置接收下变频器采集数据；DMA与下变频器外围数据接口通过CPLD编程控制，以满足DMA接收数据所需时序。面板设置参数作为输入，面板设置参数所对应的由DSP发送给ARM用于发射机测试、频谱分析；图3中MSG指令使得该任务在没有按键设置参数时被挂起，接收到命令时工作。

步骤2、步骤1所述DSP缓冲区中待分析的数据通过DSPLINK与ARM端进行数据交互；所述DSPLINK建立ARM端发送到DSP端和DSP端发送到ARM端所需的缓冲区以及缓冲区分配；参照图3，DSPLINK是在DSP程序调用执行过程中和初始化是同时进行，采用循环顺序执行算法，调用该程序后，建立起ARM于DSP的通信平台，建立接收ARM端发送到DSP端的输出缓冲区，同时建立发送到ARM端所需的输入缓冲区以及缓冲区分配，在需要进行数据交互时提供对应的功能。DSPLINK程序任务所需的缓存区使用核心板系统的DDR2内存，其存储区域分为ARM端和DSP端所用的地址空间，各自的缓存区分配在各自内存空间内，DSPLINK通过API传递缓存区之间的数据。

步骤3、下变频器数据分析程序根据执行步骤2后收到的ARM任务命令编号，执行所述ARM编号所对应的任务对DSP采集的数据进行分析。

ARM的命令编号对应的ARM编号执行的任务具体描述如下：

1 计算窄带功率、调制频偏

2 计算窄带功率、调幅深度

4、5、6、7 计算频谱

0 结束DSP程序任务

参照图5，下变频器数据分析程序采用了判断选择分支语句，通过标志位的值，编程对DSP采集的数据进行分析。DSP采集的数据分类，将需要的I、Q、MAG和Phase写入对应的数组中。数据分析有FFT分析、窄带功率、调制频偏和调幅深度计算。

FFT分析：FFT分析前需要将I、Q数据利用反转函数进行反转，以及旋转因子计算函数计算出FFT分析需要的旋转因子，然后利用FFT分析函数进行FFT分析

窄带功率计算：用FFT分析得到的数据计算功率谱，然后对带内的功率进行累加。

调制频偏计算：找出Phase中的最大值Vmax和最小值Vmin，计算最大值和最小值的差值得到频偏。

调幅深度计算：找出MAG中最大值和最小值Vmax和Vmin，用公式：

算出调幅深度。

本发明用到的各数据结构及简述如下；

struct read_buffer*read4853_buffer＝{……}；用于DSP存储下变频器数据分析程序数据。

float dsp_to_arm[1000]＝{……}；用于DSP与ARM之间数据交互

uint8_t get_arm_flag；收到的ARM任务命令编号

该软件开发平台是TI公司提供的CCS3.3，在其上面建立工程，进行编译和链接产生目标文件。目标文件使用合众达XDS560PCI仿真器进行调试；

参照图2提供了整个程序系统的运行流程，即设备在任意时刻都处在一个确定的状态，程序将根据当前所处状态是响应按键所对应的状态，根据不同的ARM任务命令编号后转入相应的状态；

根据上述描述，本发明总体工作流程为DSPLINK实现ARM与DSP的数据交互,DMA进行数据接收，下变频器数据分析程序进行数据的处理。

实施例2

数字处理装置，如图1：包括：工业处理器；双核数据交互软件；代码开发和调试套件。

工业处理器、双核数据交互软件在结构上主要由以下几部分组成：包括数据采集、数据处理、命令的读取、数据传输

所述工业处理器为Texas Instrument的OMAP-L138双核处理器。

所述双核数据交互软件为Texas Instrument的DSPLINK。

所述代码开发和调试套件为Texas Instrument的CCS3.3。

Claims (1)

1.一种手持仪器的数字处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、DMA接收下变频器采集的待分析数据，存入DSP缓冲区中；

步骤2、所述DSP缓冲区中待分析数据通过DSPLINK与ARM端进行数据交互；所述DSPLINK建立ARM端发送到DSP端以及DSP端发送到ARM端所需的缓冲区以及缓冲区分配；

步骤3、下变频器数据分析程序根据执行步骤2后收到的ARM任务命令编号，执行所述ARM任务命令编号所对应的任务对DSP采集的数据进行分析；

其中，所述DSPLINK采用循环顺序执行算法，调用该算法后，建立起ARM与DSPLINK的通信平台，建立ARM端发送到DSP端所需的缓冲区及缓冲区分配，同时建立DSP端发送到ARM端所需的缓冲区以及缓冲区分配，在需要进行数据交互时提供对应的功能；

DSPLINK程序任务所需的缓冲区使用核心板系统的DDR2内存，其存储区域分为ARM端和DSP端所用的地址空间，各自的缓冲区分配在各自内存空间内，DSPLINK通过API传递缓冲区之间的数据；

所述DMA负责接收下变频器采集的待分析数据，存入DSP缓冲区中；DMA与下变频器外围数据接口通过CPLD编程控制，以满足DMA接收数据所需时序；DMA在没有按键设置参数时被挂起，接收到命令时工作；

所述下变频器数据分析程序采用了判断选择分支语句，通过标志位的值，编程对DSP采集的数据进行分析；

所述编程对DSP采集的数据进行分析时，将需要的I、Q、MAG和Phase写入对应的数组中,且数据分析为FFT分析以及窄带功率、调制频偏和调幅深度的计算；

所述FFT分析包括：FFT分析前将I、Q数据利用反转函数进行反转，以及利用旋转因子计算函数计算出FFT分析需要的旋转因子，然后利用FFT分析函数进行FFT分析；

窄带功率计算包括：用FFT分析得到的数据计算功率谱，然后对带内的功率进行累加；

调制频偏计算包括：找出Phase中的最大值和最小值，计算最大值和最小值的差值得到频偏；

调幅深度计算包括：找出MAG中最大值Vmax和最小值Vmin，用公式：

算出调幅深度。