原標題：基于MSP430的LED應急照明控制器的設計

一種短波動態頻譜接入系統的設計是一個綜合性的工程，涉及硬件、軟件以及頻譜管理等多個方面。以下是對該系統設計的詳細解析：

一、系統概述

短波動態頻譜接入系統旨在動態、實時地感知短波頻譜環境，選擇最優空閑工作頻率，并自適應改變短波通信系統結構和工作參數，使短波通信系統始終建鏈在傳輸條件較好的信道上。這可以大大提高短波頻段的頻譜資源利用率，并改善通信系統的鏈路建立及業務傳輸性能。

二、硬件設計

短波動態頻譜接入系統的硬件部分主要包括以下組件：

1. 數字信號處理器（DSP）：如TMS320VC5502，作為信號處理的核心，負責接收音頻信號處理模塊送來的數據進行頻譜分析。

2. 音頻信號處理模塊：如TLV320AIC10，完成對輸入模擬信號的濾波和A/D轉換工作。

3. 外部存儲器：包括程序存儲器（如SST39LF800A）和外部存儲空間（如SDRAM），用于存放DSP的引導程序和處理的數據。

4. 開發板：如SBC 2410開發板，承載整個應用程序，并通過RS232串口實現對短波電臺的自動化操作和控制。

三、軟件設計

系統軟件設計主要包括探測信號發送主程序和接收信號恢復主程序等部分。

1. 探測信號發送主程序：有效載荷經過卷積編碼、交織和正交符號映射后，形成數據符號序列，并與保護序列、探測報頭組成信道符號序列。然后，對載波進行調制，產生發送波形。在沒有通信任務的狀態下，系統持續地監測信道上是否有高過門限的有效信號序列。

2. 信號捕獲與同步：當發現信號時，系統開始對信號進行捕獲。通過多次確認峰值和頻差估計值，判斷捕獲是否有效。若有效，則進行位同步和信道估計，獲得最終的位同步和信道參數估值結果。

3. 接收信號恢復：根據位同步結果，通過采用分集接收、相關解擴、解交織和解碼獲得原始信息，完成一次接收。

四、系統工作流程

1. 系統加電與復位：系統加電后，TMS320VC5502復位，并由其內部固化的引導程序將存于FLASH的程序和數據搬移至內部RAM。

2. 音頻信號處理：由電臺音頻口送來的音頻信號經TLV320AIC10采樣后，送到高速處理器TMS320VC5502進行基帶信號的FFT運算。

3. 信道掃描與噪聲排序：DSP每運行一次算法，將結果送至RAM。在信道掃描一周后，RAM將結果送到DSP，將各個信道的噪聲功率值排序，并通過RS232口送給SBC 2410開發板。

4. 信道選擇與存儲：SBC 2410開發板根據預先設置好的噪聲門限為每個信道劃分等級，并將其存儲在數據庫中。

五、系統性能與測試

為了對所設計系統的整體性能進行評估，通常需要在不同距離的通信線路上進行多次通信實驗。實驗中主要對系統的鏈路建立和基本數傳性能進行測試和評估。通過記錄鏈路建立情況、呼損率和數據報文的接收情況來測試系統的基本性能。

實驗結果表明，由于采用了短波頻譜感知技術和動態頻率優選技術，該系統的建鏈概率和建鏈時間分別比二代短波電臺提高了約26%和31%。在數據報文的通信過程中，由于系統采用了短波頻譜感知技術，通信前系統根據頻譜感知結果優選出了可靠空閑頻譜，保證了系統始終建鏈在可靠信道上。因此，在數據傳輸速率為600baud和1200baud的前提條件下，報文的正確接收概率比普通的短波電臺提高了10%~12%，而且平均錯誤字符的概率也比普通電臺降低了一個數量級，達到了10^-4，能夠充分滿足短波普通通信業務的需求。

綜上所述，基于短波動態頻譜接入的頻譜感知技術改善了現有的二代短波通信系統的鏈路建立及業務傳輸性能，提高了短波數據通信的可靠性和有效性。這對于提升通信裝備的戰術技術性能具有十分重要的意義。