基于FPGA的電臺接口轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計
5 穩(wěn)定處理
FFT閾值法的原理是先對原始信號做FFT處理,適當預(yù)設(shè)濾波閾值,將低于該閾值的頻帶設(shè)定為無效信號,定義為接收器沒有接收到信號。當然閾值以下,并不能代表該周期產(chǎn)生了單頻信而由于信道上或者硬件本身的干擾,單檢測周期的測量值超過閾值或者在號或沒產(chǎn)生。僅憑單檢測周期的閾值檢測而產(chǎn)生PTT控制信號會帶來話音控制的不穩(wěn)定性。
設(shè)計的算法能極大地提高閾值測試的穩(wěn)定性。具體處理如下,流程如圖6所示。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/191203.htm
為實現(xiàn)該功能,需自定義一個計數(shù)器,初始值為0,計數(shù)器值定義在0到T(T>0)之間。若在加操作中使計數(shù)器值大于T,則將計數(shù)器值飽和到T;若在減操作中使計數(shù)器小于0,則將計數(shù)器值飽和到0。
第一步,檢測測量值是否過閾值。若過閾值,計數(shù)器值加m,進行第二步;若不過閾值,計數(shù)器值減n,進行第四步。
第二步,若計數(shù)器值大于T,則飽和到T值。進行第三步。
第三步,檢測計數(shù)器值,若計數(shù)器值等于T,則啟動輸出PTT控制信號,結(jié)束流程;若計數(shù)器值小于T,則維持上一次的PTT控制信號輸出狀態(tài),結(jié)束流程。
第四步,若計數(shù)器值小于0,則飽和到0值。進行第五步。
第五步,檢測計數(shù)器值,若計數(shù)器值等于0,則取消輸出PTT控制信號,結(jié)束流程;若計數(shù)器值大于0,則維持上一次的PTT控制信號輸出狀態(tài),結(jié)束流程。
在流程中,m,n值的選擇取決于信道上或者硬件本身干擾的大小。若沒有單頻信號而誤檢出單頻信號的錯誤概率比較大,則m的取值應(yīng)較??;反之,若沒有單頻信號而誤檢出單頻信號的錯誤概率比較小,則m的取值可以較大。同理,若有單頻信號而未檢出單頻信號的錯誤概率比較大,則n的取值應(yīng)較??;反之,若有單頻信號而未檢出單頻信號的錯誤概率比較小,則n的取值可以較大。
圖7所示,在CycloneⅢ實驗板運行時采用SignalTapⅡ?qū)顟B(tài)機的各項內(nèi)容進行驗證,保證狀態(tài)機運行良好。將相關(guān)程序下載到Cyclone-Ⅲ芯片里,實時采集音頻數(shù)據(jù)對狀態(tài)機進行分析。
在圖7中,mmod在一個采樣周期結(jié)束后ostart信號被觸發(fā),其獲得的總能量為1 427,比預(yù)設(shè)閾值要低,因此ocounter1的狀態(tài)不變,仍保持在第0狀態(tài),而ocounter2的狀態(tài)則由第3狀態(tài)跳到第2狀態(tài),這實踐的結(jié)果和理論都是保持一致的,可以說明程序的正確性,狀態(tài)機運行正常。
6 結(jié)語
本文可以用于一切需要PTT信號端的設(shè)備上,應(yīng)用極其廣泛,如:對講機、飛機場指揮塔的應(yīng)答系統(tǒng)以及目前已在美國推出的PTT手機業(yè)務(wù)等均運用到該技術(shù)。而在做該課題時遇到一些問題,如:陷波濾波器其阻帶帶寬偏大,需要尋求一種更好的算法來解決其帶寬問題;其次,F(xiàn)IR消耗內(nèi)存較大,這樣會消耗大部分的FPGA邏輯資源,會導(dǎo)致較大系統(tǒng)的資源不夠,因此需要設(shè)計更好的數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)和算法來處理這個問題。這將是筆者以后需要繼續(xù)研究學習的。
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