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ADSL收发器片上系统芯片的设计与实现
发布时间:2018-05-23 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]- 功率电感率控制器模块的功能为：当ATM层发送的信元速率小于ADSL的下行传送数据速率时，信元速率控制器就插入一些空信元来使两乾的数据速率匹配。HEC生成模块的功能：处理信元的HEC，提高出现滑码时的信元定界能力。在处理信元在接收误码计数器中记录下来，用于以后的性能监测中。信元加扰模块的功能：防止在信元负荷中出现与HEC相同的情况。帧适配模块的功能：将信元数据流整理成适于ADSL超帧数据结构。一方面实现同步，在ADSL中可以通过填充字节LEX、AEX来实现。如果发送时钟稍快一点，将把固定的字节数用完，这时可以用LEX、 AEX来传送数据。如果发送时钟稍慢一点，固定的字节数将不会被用完，这时候可以不用信号（ib）来表示，由外部微处理器来处理。帧适配模块的另一方面功能是可以提取aoc、eoc、ib等子节。并串转换模块的功能：将数据流进行并串转换后送入通道分类模块。通道分类模块的功能：将奇数和偶数的串行数据流合并成一列数据流，根据Utopia接口的TxAdd信号或者外部微处理器的配置（控制接口中的寄存器）送入fast通道或者interleave通道。需要指出的是接收方向与发送方向数据流向相反，不再解释。
2.2 数字接口设计
根据ADSL协议要求，数字接口主要将信道中的快速和交织的数据经过扰码、FEC编码后形成可以传送的数据。大致框图如图3所示。
在发送方向，从用户数据接口来的fast（快车）通道和interleave(交织)通道的数据先分别进行CRC校验，然后进入解帧模块塑封电感，在这个模块中，将超帧分解为一个一个的数据帧，存入缓冲中。然后对fast和interleave数据分别进行加扰，这种加扰是对每个数据帧进行加扰，加扰后的数据进入 RS编程模块，之后进入发送FIFO。对于Interleave数据，从发送FIFO出来以后就进行交织处理，然后将两种数据进行比较分配，对每个子信道分配一定的比特数，这可以参考比持分配表格（在初始化时计算出来，存放在缓存之中）。
在接收方向，从DMT调制模块来的数据进入比特解配，对Interleave数据再经过de_interleave插件电感模块之后进入接收FIFO，然后进入 RS解码模块，当发现错误时，将误码计数器加1，计数结果将用于性能。从RS解码出来的数据经过解扰后，送入组帧模块，在个模块中，将各个数据帧组合成超帧，然后将数据进行CRC校验，最后送到用户数据接口。
2.3 DMT调制电路设计
DMT 调制是ADSL收发器片上系统芯片中的重要模块之一，主要完成数据在每个子信道上的调制，它的好坏直接关系到ADSL收发器芯片性能的好坏。DMT中大部分的计算都通过DSP来完成，如FFT/IFFT、FEQ、TEQ、星座编码和解码、Trellis编码和Viterbi解码等功能。与DSP的联系主要通过数据和程序地址总线来完成。DMT调制模块大致框图如图4所示。
在发送方向，从数字接口来的数据流已经是每个子信道的比特分配流，这种数据流在星座编码模块中进行星座编码，将频域的比特流信号转换成时域的星座平面上的复数（X+iY）信号，然后进行2D QAM调制。这时候可以选择Trellis编码（四维格状态调制），用以产生冗余比特来增强发送的可靠性。然后将经过星座编码后的数据存入发送缓冲。由于信道失真或者其他的原因，从缓冲出来的数据在频率和相位上都与主时钟频率和相位不匹配。所以为了调整这种不匹配，从缓冲出来的数据先经过频率调整和增益微调（FTG）。频率调整是调节发送频率，保证发送频率和理想频率的一致，FTG是调节每个子载波上的增益稀大电流电感疏。然后再进入快速傅立叶逆变换（IFFT），将频域的DMT符号转换成时域的信号，送入发送缓冲之中，最后送入模拟前端接口。
在接收方向，从模拟前端接口来的数据是经过时域均衡（TEQ）以后的，这些数据首先进入接收缓冲，之后进入快速傅立叶变换（FFT），将时域的DMT信号转换成频域的信号（512点），然后在频域均衡（FEQ）和相位调整模块中消除相应的干扰，送入接收缓冲，之后进行星座解码，从而将星座平面的复数点转换为比特流。如果接收的插件电感器数据使用了Trellis编码，那么在星座解码后的数据将再通过Viterbi解码模块之后，送入数据接口。
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