Устройство цифровой обработки сигналов (устройство А5)

В состав устройства А5 входит управляющий микроконтроллер (устройство А5.1), обеспечивающий управление блоками приемопередатчика по последовательной магистрали ввода-вывода, и устройство цифровой обработки сигналов.

Управляющий микроконтроллер (устройство A5.1) предназначен для управления приемопередатчиком. Он взаимодействует с устройствами, входящими в приемопередатчик по ПМВВ, и с устройством A3 по параллельной восьмиразрядной магистрали. Основным элементом устройства А5.1 является однокристальный восьмиразрядный микроконтроллер AT89SL53.

Тактовая частота микроконтроллера задается резонатором, настроенным на частоту 11,0592 МГц. Данная частота выбрана для обеспечения стандартных скоростей обмена по последовательному порту.

Для отсчета реального времени используется специальная микросхема, обеспечивающая считывание в микроконтроллер текущего времени и даты, для стабилизации ее тактовой частоты используется кварцевый резонатор на частоту 36,768 кГц. Для хранения программ и энергонезависимого хранения данных используется специальная микросхема, объем 64 КБайт зарезервирован для хранения программ. Объем оперативного запоминающего устройства 32КБайт. Для обеспечения хранения данных, при отключении основного источника питания, имеется преобразователь напряжения резервного источника питания. Подача питания на него осуществляется с часов реального времени, где имеется контроллер питания, включающий его с основного на резервное питание в случае отключения основного.

Работа с интерфейсом RS-232 обеспечивается специальной микросхемой, связанной с микроконтроллером. В режиме приема устройство цифровой обработки сигналов (А5.2, А5.3) обеспечивает прием информации ЧВС, декодирование частотно-временных матриц и передачуих в управляющий микроконтроллер (A5.l). Одновременно производится адаптивная регулировка усиления главного тракта приема и реализуется режим слухового приема сигналов в коде Морзе и прием речевых сигналов с модуляцией одной боковой частоты A3J.

В режиме передачи обеспечивается формирование:

- фазоманипулированных сигналов 16F9 и F9 с длительностью элементарных посылок (скорость передачи) 2 мс, 4мс, 10 мс;

- частотно-временных сигналов F6 со скоростью 150 Бод;

- телеграфных сигналов кодом Морзе со скоростью 10-12 групп в минуту;

- формирование речевых сигналов на одной боковой полосе A3J.

Схема электрическая функциональная устройства цифровой обработки сигналов приведена на рисунке 8. Основными элементами устройства цифровой обработки сигналов является сигнальный процессор ADSP2181BS и приемный порт типа AD7013.

Сигнал с приемного тракта поступает на квадратурный демодулятор, образованный двумя умножителями СМ-1 и СМ-2 и формирователем квадратурных опорных частот.

Формирование сигнала на передачу производится на частоте 500 кГц двенадцатиразрядным ЦАП. Частота дискретизации составляет 2 МГц. Сигнал, снимаемый с ЦАП, фильтруется ФНЧ и поступает на смеситель СM-3, который переносит входной сигнал в промежуточную частоту 2,5 МГц. Полученный сигнал через полосовой фильтр поступает в тракт передачи приемопередатчика. Формирование спектра передаваемого сигнала осуществляется в цифровой форме в сигнальном процессоре.

Для реализации речевых режимов приема и передачи используется специальный кодек MC14LC5480DW, соединенный с сигнальным процессором. Сигнал с микрофона через микрофонный усилитель поступает на аналоговый вход кодека и далее, в цифровой форме, в сигнальный процессор.

При приеме сигнал в цифровой форме поступает из сигнального процессора в кодек и с его аналогового выхода, через усилитель низкой частоты, на телефоны.

Связь между управляющим микроконтроллером и устройством цифровой обработки сигналов осуществляется по восьмиразрядному параллельному порту, через этот порт осуществляется передача принимаемой цифровой информации. Для дальнейшего декодирования в режиме приема или передаваемой информации в режиме передачи, кроме того, осуществляется передача команд управления и состояния, необходимых для взаимодействия устройства цифровой обработки сигналов с микроконтроллером.

Исходная программа, определяющая работу устройства цифровой обработки сигналов, находится в загрузочной энергонезависимой памяти, из которой она в момент включения питания или по мере необходимости загружается во внутреннее ОЗУ сигнального процессора.

Для регулирования громкости и тона в режимах цифрового приема используется восьмиразрядный АЦП. АЦП преобразует уровни напряжений, задающих громкость и тон в цифровую форму. Эти цифровые значения поступают в сигнальный процессор для дальнейшей обработки. Выбор измеряемого уровня осуществляется аналоговым коммутатором.