Xilinx FPGA与TI DSP EMIF平台接口的非均匀采样实现原理

非均匀采样是一种在信号处理中常见的技术，它允许对信号进行不均匀时间间隔的采样，以获取更多的频率细节或优化系统性能。在Xilinx FPGA和TI DSP EMIF平台接口的实现中，关键在于如何控制ADC（模拟到数字转换器）进行非均匀采样。主要有两种方法： 1. **非均匀时钟控制**：这种方法是通过产生一个非均匀的时钟信号直接送到ADC，使得每个采样时刻不固定，从而实现非均匀采样。但这要求有一个精确的非均匀时钟发生器，通常采用伪随机码产生电路，如图10.8所示。伪随机码产生电路会产生伪随机的数值，这些数值被输入到计数器中，当计数器溢出时，产生采样脉冲，确保采样时间的随机性。 2. **均匀时钟与控制信号**：另一种方式是保持ADC的采样时钟为均匀的，通过精确控制ADC何时启动采样过程，间接实现非均匀采样。这种控制信号同样需要是伪随机的，以实现采样时间的不确定性。 非均匀采样系统的硬件设计结合了DSP（数字信号处理器）和CPLD（可编程逻辑器件），利用DSP的高级处理能力来精确地控制ADC的采样时间，并在内部进行信号分析和处理。这样的系统能获得非均匀采样信号的频谱信息，有助于提取信号的更多细节。例如，在《DSP嵌入式系统开发典型案例》一书中提到，DSP自1978年首款S2811芯片以来经历了快速发展，从最初的不具备现代硬件结构，到后来的高性能浮点处理器，如TI公司的TMS320系列，它们的出现极大地推动了数字信号处理技术的进步，尤其是在通信、自动化控制等领域广泛应用。 图10.9展示了非均匀采样实现的原理框图，它包括了伪随机码发生器、计数器、脉冲合成电路等关键组件，以及DSP和CPLD的协同工作。这个框图展示了整个系统如何通过精心设计的硬件实现非均匀采样的灵活性和准确性，以适应不同信号处理任务的需求。非均匀采样是现代信号处理技术中的一个重要工具，尤其是在数字信号处理领域，其应用和实现的不断优化反映了技术进步的足迹。