基于NI技術的OFDM發(fā)射接收系統

　　無論收端還是發(fā)端系統，上層軟件算法產生的數據和PXI板卡的數據交互需要由主機內存和板卡RAM來完成，其中DMA控制主機內存和板卡RAM間的數據傳遞，最大可達到1Gbytes/s的數據吞吐量。板卡RAM采用的是一種SMC(Synchronization and Memory Core)技術，該技術無須將指令和數據分開存儲，RAM中的FPGA模塊不但能處理上層軟件產生的所有指令，對OSP各模塊進行配置，而且能對數據流進行緩存，最后由OSP的讀取引擎，并以上層軟件中所設的IQ速率讀取數據，送入OSP中進行重采樣、濾波、變頻等處理。

　　基帶處理算法的設計與實現

　　基帶處理算法的實現是基于LabWndows/CVI8.5的軟件平臺，它是一個交互式開發(fā)平臺，集成了標準C的編譯、鏈接、調試等，并且采用簡單直觀的用戶界面設計，用戶只需在函數面板上直接輸入參數，就會以事件驅動回調函數的方式運行整個程序，并可以將數據以圖形的形式在界面上顯示，提高了整個工程的運行效率。圖2為本系統發(fā)端和收端的應用界面。

　　圖2 OFDM發(fā)、收系統界面

　　對于單線程系統，一般分為數據的采集模塊、分析處理模塊、顯示存儲模塊。這三個模塊在時間上是順序執(zhí)行的，即后一個模塊需等待前一個模塊數據的到來時才開始工作。然而本系統對實時性要求比較高，比如在收端，USB聲卡的播放需要收端的音頻譯碼模塊在400ms內處理完一幀，才能及時提供給USB聲卡樣點連續(xù)地播放聲音，這就需要音頻譯碼模塊前的所有基帶處理部分需要在400ms內完成一個物理幀到音頻幀的解調。同樣在發(fā)端，USB聲卡每秒采集19200個樣點給音頻編碼模塊進行編碼，每400ms輸出一音頻編碼幀，FEC、映射及OFDM成幀等模塊也必須在400ms內處理完成，否則會出現丟幀和覆蓋的現象?？梢钥隙?，用單線程這種順序化的執(zhí)行方式效率很低，每個模塊都要等待前一個模塊的數據，對于實時性要求較高和復雜性較高的系統不適用。

　　本系統使用的是多線程技術，可以將處理模塊拆分成多個線程，使多個線程并行運行，只要保證每個線程的運行時間小于音頻處理模塊，系統就會正常工作。其中發(fā)端算法用3個線程完成音頻編碼，FEC、映射、OFDM成幀等處理，并將OFDM數據寫到板卡RAM中。收端算法用6個線程完成從板卡RAM中讀取OFDM基帶數據、同步、均衡、FFT、解映射、解FEC等處理，最后由音頻譯碼模塊將音頻幀送給USB聲卡進行播放。