DSP Mainboard mit Alesis AL3102

Die ersten Schritte mit einem DSP: der Alesis-DSP AL3102 ist ein Festkomma-DSP mit einem 28Bit x 22Bit -> 28Bit Multiplizierer. Er läuft mit 1024 * f_sample und führt damit pro Sample 1024 Befehle aus. Der Befehlsspeicher umfasst 1024 Worte SRAM, die von einem Atmel Mikrocontroller 90S2313 programmiert werden. Dazu befindet sich noch I2C-EEPROM auf dem Board, sowie eine serielle Schnittstelle zum PC. Zur Signalverarbeitung ist noch ein Stereo-ADC und ein Stereo-DAC mit Kopfhörerverstärker vorhanden.

Beim Entwickeln des Boards habe ich mich am Entwurf von Graeme Zimmer, VK3GJZ, orientiert, mich jedoch auf einen Einsatz als Empfänger mit späterer Erweiterung zum Transceiver beschränkt. Die Bauteile sind gemischt SMD und konventionell gewählt, je nach Größe und was die Bastelkiste so hergab.

Die Stromaufnahme beträgt bei etwa 5,5V aufwärts etwa 125mA, bei einer Sample-Frequenz von 30kHz.

Als Assembler kann ich bkasm (http://bkasm.sourceforge.net) empfehlen. Ich finde ihn besser als die IDE von Alesis, und läuft auch unter Linux. Der vom Linker generierte Output kann direkt als Textdatei über die serielle Schnittstelle an das Board geschickt werden und der Atmel Prozessor verarbeitet die Zeichen weiter, speichert sie ins externe EEProm und programmiert auf Wunsch den DSP.

Schaltplan (Vergrößerung: Aufs Bild klicken):

Schaltplan in Printqualität: (PNG), 164kb

Weitere Bilder:

Bild von der Oberseite.


Bild von der Unterseite.


Großaufnahme von DSP, ADC und DAC

DSP-Programme:

SSB-Empfänger nach der WEAVER-Methode:

Die beiden Kanäle werden mit einem FIR-Tiefpass-Filter der Ordnung 150 gefiltert, anschließend mit einem komplexen Oszillator gemischt und subtrahiert und als Ergebnis das demodulierte Signal (LSB) auf den Kopfhörer geben.
Das Filter ist vom Typ Kaiser, mit Beta = 6.0 und Fc = 1350Hz / Fs = 30000Hz. Der Filterverlauf ist ein sehr guter Kompromiss.
Quelltext für das DSP-Programm

Zur WEAVER-Methode: Hier wird das Prinzip kurz dargestellt. Der Vorteil der Methode besteht darin, dass eventuelle Phasen- und Amplitudenfehler zwischen den Kanälen nicht die Seitenbandunterdrückung verschlechtert, sondern zu Verzerrungen im richtigen Seitenband - entsprechend gedämpft - führt. Ebenso werden nur Tiefpassfilter statt Bandpässen benötigt.