基于星座图聚类分析的QAM信号调制识别算法及其DSP实现
2TS201芯片介绍
ADSP TS201 TigerSHARC DSP是一款性能极高的静态超标量处理器，专门优化大的信号处理任务和通信结构。该处理器将非常宽的存储器宽度和双运算模块(支持32位和40位浮点及8位、16位、32位和64位定点处理)组合在一起，建立了数字信号处理器性能的新标准。TigerSHARC静态超标量结构使DSP每周期能够执行多达4条指令、24个16位定点运算和6个浮点运算。
TS201内含4条相互独立的128位宽度的内部数据总线，每条总线分别连接6个4 Mbit内部存储器块中的1个，可提供四字的数据、指令及I／O访问和33.6 GB／s的内部存储器带宽。该芯片的最高时钟频率为600 MHz，可以提供48亿次40位MAC运算或者12亿次80位MAC运算。
3 DSP程序开发
3.1 开发工具介绍
目前使用的开发环境有VisualDSP++V1.0、V2.0、V3.0、V4.0、V4.5和V5.0等数个版本。这些开发环境不仅支持TigerSHARC系列的DSP开发，同时也支持SHARC系列和Blackfin系列等。
VisualDSP++中集成的开发环境有：C／C++编译器、DSP实时库和C实时库、汇编器、链接器、分配器、加载代码产生器、硬件仿真器和软件模拟器等。其特点有：强大的编辑器功能，灵活的工程管理功能，极易访问开发工具产生的各种代码，灵活的(Bulid)编译链接功能，支持VDK(VisualDSP++Kernel)，灵活的工作空间管理功能。
VisualDSP++调试环境的特点有：调试工具使用方便，所有的软件仿真器(Simulator)、硬件仿真器(Emulator)和开发板等都具有统一的界面；可以在这些目标之间灵活切换；提供多语言支持，可以调试用C／C++或汇编语言编写的程序，并可查看它们的机器语言；提供有效的调试控制，可以在标号或地址上设置断点，在寄存器、堆栈或存储器的位置上设置条件断点；具有同时多处理器调试能力。
3.2 DSP程序开发过程
DSP程序的开发一般分为三个阶段：
(1)软件仿真阶段。利用VisualDSP++提供的软件环境进行软仿真，不需要硬件；
(2)评估阶段。利用EZ-KIT板对程序进行测试和评估；
(3)硬件测试阶段。利用JTAG口对用户的目标系统进行模拟和测试。
DSP程序的详细开发流程如图2所示。
先编写链接描述文件，再用C语言或汇编语言编写源代码，由源代码和库文件组成工程文件，对工程文件进行编译连接，生成可执行代码，并利用Simulator模拟器，对代码进行软件仿真；再利用EZ-KIT板对程序进行测试和评估，最后对用户的目标系统进行模拟和测试。在整个程序开发过程中，均可利用软件仿真和硬件仿真对源代码进行优化。
4 算法的DSP实现
根据给出的基于信号星座图聚类分析的调制识别算法和DSP程序的开发流程，用C语言对该算法进行编程，并在TS201板上进行算法的性能测试。结果表明，当信噪比SNR>10dB时，算法对四种调制阶数的QAM信号具有较高的识别率，其4QAM、16QAM、32Q．AM、64QAM的识别率分别达到100％、99％、98％和100％。
5 结束语
本文给出了一种识别QAM信号调制方式的算法，即基于星座图的聚类分析和评估函数相结合的算法，并在介绍DSP程序开发流程的基础上实现了基于TS201的算法DSP实现。经过对该算法的性能测试，结果证明了该方案的可行性。
ADSP TS201 TigerSHARC DSP是一款性能极高的静态超标量处理器，专门优化大的信号处理任务和通信结构。该处理器将非常宽的存储器宽度和双运算模块(支持32位和40位浮点及8位、16位、32位和64位定点处理)组合在一起，建立了数字信号处理器性能的新标准。TigerSHARC静态超标量结构使DSP每周期能够执行多达4条指令、24个16位定点运算和6个浮点运算。
TS201内含4条相互独立的128位宽度的内部数据总线，每条总线分别连接6个4 Mbit内部存储器块中的1个，可提供四字的数据、指令及I／O访问和33.6 GB／s的内部存储器带宽。该芯片的最高时钟频率为600 MHz，可以提供48亿次40位MAC运算或者12亿次80位MAC运算。
3 DSP程序开发
3.1 开发工具介绍
目前使用的开发环境有VisualDSP++V1.0、V2.0、V3.0、V4.0、V4.5和V5.0等数个版本。这些开发环境不仅支持TigerSHARC系列的DSP开发，同时也支持SHARC系列和Blackfin系列等。
VisualDSP++中集成的开发环境有：C／C++编译器、DSP实时库和C实时库、汇编器、链接器、分配器、加载代码产生器、硬件仿真器和软件模拟器等。其特点有：强大的编辑器功能，灵活的工程管理功能，极易访问开发工具产生的各种代码，灵活的(Bulid)编译链接功能，支持VDK(VisualDSP++Kernel)，灵活的工作空间管理功能。
VisualDSP++调试环境的特点有：调试工具使用方便，所有的软件仿真器(Simulator)、硬件仿真器(Emulator)和开发板等都具有统一的界面；可以在这些目标之间灵活切换；提供多语言支持，可以调试用C／C++或汇编语言编写的程序，并可查看它们的机器语言；提供有效的调试控制，可以在标号或地址上设置断点，在寄存器、堆栈或存储器的位置上设置条件断点；具有同时多处理器调试能力。
3.2 DSP程序开发过程
DSP程序的开发一般分为三个阶段：
(1)软件仿真阶段。利用VisualDSP++提供的软件环境进行软仿真，不需要硬件；
(2)评估阶段。利用EZ-KIT板对程序进行测试和评估；
(3)硬件测试阶段。利用JTAG口对用户的目标系统进行模拟和测试。
DSP程序的详细开发流程如图2所示。
先编写链接描述文件，再用C语言或汇编语言编写源代码，由源代码和库文件组成工程文件，对工程文件进行编译连接，生成可执行代码，并利用Simulator模拟器，对代码进行软件仿真；再利用EZ-KIT板对程序进行测试和评估，最后对用户的目标系统进行模拟和测试。在整个程序开发过程中，均可利用软件仿真和硬件仿真对源代码进行优化。
4 算法的DSP实现
根据给出的基于信号星座图聚类分析的调制识别算法和DSP程序的开发流程，用C语言对该算法进行编程，并在TS201板上进行算法的性能测试。结果表明，当信噪比SNR>10dB时，算法对四种调制阶数的QAM信号具有较高的识别率，其4QAM、16QAM、32Q．AM、64QAM的识别率分别达到100％、99％、98％和100％。
5 结束语
本文给出了一种识别QAM信号调制方式的算法，即基于星座图的聚类分析和评估函数相结合的算法，并在介绍DSP程序开发流程的基础上实现了基于TS201的算法DSP实现。经过对该算法的性能测试，结果证明了该方案的可行性。
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