摘要：link11数据链是一种采用网络通信技术和标准信息格式进行数字信息交换的战术数据链，用于机载、陆基和舰艇战术数据系统之间的情报交换，因此对Link11数据链的仿真具有重要的意义。本文利用DSP灵活优势和FPGA速度优势联合对link11数据链进行了仿真，并且提出了相应的硬件和软件解决方案，通过仿真结果证实这种基于DSP和FPGA的link11数据链联合仿真是可靠和可行的。
关键词：Link11 DSP FPGA
1、引言
现代战争中，战术数据链的应用日益广泛，在获取战场信息优势方面发挥了极其重要的作用，成为了链接各种指挥控制系统和武器平台的桥梁纽带，实现了各兵种间的协同作战，其通信的有效性、可靠性成为各国军队战斗力的重要保证。本文基于link11数据链特点，结合DSP和FPGA各自的特点，提出了一种基于“DSP+FPGA”联合仿真的方案，并且给出了硬件和软件的解决方案。
2、硬件实现方案
数字信号处理的核心器件为DSP和FPGA，DSP采用软件编程，因此具有高度的灵活性，多用于处理复杂多变的应用场合；FPGA又称为“可编程硬件”，处理速度较高，多用于处理流程相对固定，但速度要求较高的场合。本方案选择以“DSP+FPGA”为处理核心搭建硬件平台，充分利用两种器件的各自优势。
在本方案的硬件设计中DSP选用TI公司的高性能低功耗产品TMS320C6713，FPGA选用当今主流的XILINX公司的XC5VSX95T，内核电压1.0V，DAC选用AD公司的低功耗产品AD9736，数据位宽14位，速度可达1.2GHz。具体的方案如图1所示。
3、DSP软件的设计
在设计中我们利用DSP软件的灵活性，Link11数据链基带信号的设计用DSP来实现。Link11数据链基带信号由2路或16路音频副载波信号调制组成。其16路单音信号频率为605Hz，935Hz，1045Hz，1155Hz，1265Hz，1375Hz，1485Hz，1595Hz，1705Hz，1815Hz，1925Hz，2035Hz，2145Hz，2255Hz，2365Hz，2915Hz，其中605Hz单音用于实现多普勒校正，其电平比其它数据载波单音大5～7dB。2915Hz在报头帧时用于实现数据同步。在数据段，除了605Hz之外，每个数据载波单音代表2比特数据信息。Link11数据链标准传输速率为1200bps和2400bps，实际用1365bps和2250bps，副载波调制采用π/4QDPSK的调制方式，每个单音频率误差范围保持在0.1Hz以内。Link11数据字长为24比特，并采用汉明编码缩短码（30，24）进行差错检验控制，在尾部增加6bit码，最后组成30比特码作为一帧进行传输和接收。这30比特信息分成15组，每组包含2比特信息，经过副载波调制后进行叠加形成基带数据的I路和Q路。具体的实现如图2所示。
4、FPGA软件的设计
Link11数据链路可在短波和超短波两个波段工作，在视距内用UHF/VHF频段内225～400MHz范围内的任一25kHz的整数倍频率，在较远距离采用HF段内的2～30MHz范围内的任一100Hz整数倍频率。我们利用FPGA的速度优势，在FPGA中利用DDS技术来产生HF段内的2～30MHz或者UHF/VHF频段内225～400MHz。
DSP中产生的link11数据链基带信号通过DSP总线传送到FPGA，接口选用4个RAM来实现。每个RAM数据位为16位，深度为4K，因为在DSP产生的基带数据为32位，所以I路和Q路各用两个RAM来实现数据的传送。DSP中产生的基带数据采样率很低，在调制前必须经过插值，将其采样频率提高到与D/A转换器相同，在对和进行调制，相加后经过D/A输出。具体的方案如图3所示。
5、结语
本文针对link11数据链的特征，充分利用DSP和FPGA各自的优势，建立了link11数据链仿真的硬件模型。利用DSP软件的灵活性把复杂的基带信号用DSP来实现，利用FPGA的速度优势把载波调制用FPGA来实现，这样形成了对link11数据链的完美仿真。
参考文献
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