基于软件无线电技术的调频发射机设计
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中图分类号,(1$23!55文献标识码.55文章编号#""6 76"!!#!"##$"$ 7"!1" 7"$
%开发与应用%
基于软件无线电技术的 调频发射机设计
!胡一梁浙江传媒学院浙江 杭州 $#""#9
摘5要分析基于软件无线电技术调频广播发射机需要解决的问题详细介绍调频激励器功放单元和 整机组成的设计思路 关键词软件无线电调频激励器发射机
#!$ 基于 *=>的调频立体声编码和基于 **= 的调频调制
实现基于 *=>芯片的程序实现音频信号立体 声编码(数据处理和开发基于 **= 芯片的数字调频 电路实现 96 ^#"9 @&_调频信号输出* 全数字处 理调频激励器具有灵活性和兼容性&技术性能指标 明显提高&使调频的音质更保真*
#$$ **= 的频谱规划 参考时钟源的动态性能会直接影响到 **= 的输 出频谱* **= 频率规划是指在应用范围内提供最佳 动态性能的一种尝试&在规定带宽内提供最大的无杂 散动态范围称作 PMON* 为了获得调频激励 器 最 大 的 PMON值&需要根 据 调 频 激 励 器 的 性 能 指 标 选 择 合 适 的 **= 器件之后规划并预算出 **= 的主要杂散源* !3!5大功率发射管的宽带化功率分配与合成电路设计 选用第七代大功率 -*@<= 场效应管作为调频发 射机的功率放大模块&根据第七代大功率 -*@<= 场 效应管的相关参数设计相应功率分配与合成电路* 应 用微带技术设计微带化高增益宽带电路(射频合成电 路以及小尺寸小体积新型滤波器&采用新材料复合铜 基板提高绝缘板材的散热能力&实现功率合成(滤波( 散热的高效稳定(低损耗(高隔离度* !3$5智能化控制系统的设计 应用嵌入式技术开发调频发射机智能化控制技 术&将 )Z@7%)(总线技术引入到调频同步广播监控 检测中&实现调频同步广播系统中发射机高安全级分 布式实时控制* ?<数字调频激励器的设计 数字调频激励器是主要采用数字信号处理# *=>$ 和直接数字频率合成# **=$ 等技术对数字音频进行处 理的激励器* 数字调频激励器是调频发射机系统的核 心&它对输入音频及附加信道信号进行处理并合成基 带信号&再将基带信号调制到 0&:波段的载波上&并 经激励器功放放大输出* 数字调频激励器总体方案结构如图 # 所示&由音频 信号输入单元(数字信号处理单元(数字调频调制及带通 滤波单元(功率稳定放大及低通滤波单元(人机接口控制 及通信单元以及电源电路单元等 4 大模块单元组成* $3#5音频信号输入单元 负责接收模拟音频输入信号和数字音频# )/=$ 输
软件无线电利用宽带模数及数模变换器(专用 Y通 用处理器(数字信号处理器构成尽可能靠近射频天线 的一个硬件平台* 在硬件平台上尽量利用软件技术来 实现无线电的各种功能模块并将功能模块按需要组合 成无线电系统* 当前软件无线技术发展为全部可软件 编程的无线电&包括可编程射频# Z:$ 波段(信道接入 方式和信道调制*
##$ 模拟音频信号 )Y*转换(数字音频信号解码 模块设计
调频广播发射机的输入信号为模拟音频和 )/= Y /.[数字音频两种格式* 基于软件无线电技术调频 激励器能够根据输入音频信号的格式自动选择处理的 方式&如输入模拟音频信号&实现高保真数字采样)如 输入 )/= Y/.[数字音频&则采用 *=>的 @H.=>用 于与 )/= Y/.[数字音频输入端的连接&实现将输 入到激励器的 )/= Y/.[数字音频解码&输出左(右 声道取样值&供立体声编码模块进行立体声编码*
基于软件无线电技术调频广播发射系统采用模块 化设计&能够保证模块的替代性(冗余性(升级性&适应 安装在楼宇等场所&具有效率高(噪声低(运行稳定(工 作可靠(结构紧凑(体积小的优点* =<基于软件无线电技术调频发射机需要解决的问题 !3#5基于软件无线电技术调频激励器的设计
调频激励器采用基于数字处理技术的软件立体声 编码和数字无线电技术的数字频率合成频率调制&主 要应用在以下 $ 个方面'
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" K<结束语 !"#" 年亚运会期间&广州能够继承和延续北京奥 运会有线数字电视专网的成功经验&在大型国际综合 运动会上首次实现有线(无线同时立体覆盖的数字电 视专网* 尤其是移动数字电视多媒体的多层面的灵活 应用&既及时报道亚运赛事&使亚运真正成为市民身边 的亚运&扩大亚运会的宣传&又可以为游客(市民(大会 组织机构(运动员等需要个性化专题资讯的人群提供 一种便捷(快速的获取信息的通道*
作者简介胡一梁#16" 75 男副教授主要研究数字电视技术及其应用
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! 中国有线电视"!"## 年第 "$ 期
胡一梁'基于软件无线电技术的调频发射机设计
;<引言 调频广播是主要的大众传播ห้องสมุดไป่ตู้介之一&以调频立
体声广播方式向广大听众提供公益性广播服务* 我国 从 !""" 年以来采用调频同步广播技术&有效解决了多 径干扰和大面积覆盖的问题&满足移动接收质量的需 要* 目前越来越多的便携式终端将调频收音机功能加 入其产品&调频广播成为移动收听广播的首选方式* 调频广播发射机技术与第三代移动通信发射技术相比 改进不大&存在能耗高(体积大(电路复杂等问题&这与 当前我国社会提倡绿色环保(节能减排(低碳经济发展 主题不相适应*
参考文献
图 $5移动多媒体及地面无线数字电视前端系统结构图
# 5韩牧麒3基于 )='传输的数字电视前端单机备 份解决方案 d 3电视技术!""9#! #" 7##3
! 5梁5婷王5玲3有线数字电视前端系统的设计 与实现 d 3中国有线电视!""4# 4 713 收稿日期!"##D"#D"8
34+E+*$5)-(2S7 32&)*,$''+26&*+/()R(-'1&2+T&/$( 3+%4)(#(5:
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中图分类号,(1$23!55文献标识码.55文章编号#""6 76"!!#!"##$"$ 7"!1" 7"$
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!胡一梁浙江传媒学院浙江 杭州 $#""#9
摘5要分析基于软件无线电技术调频广播发射机需要解决的问题详细介绍调频激励器功放单元和 整机组成的设计思路 关键词软件无线电调频激励器发射机
#!$ 基于 *=>的调频立体声编码和基于 **= 的调频调制
实现基于 *=>芯片的程序实现音频信号立体 声编码(数据处理和开发基于 **= 芯片的数字调频 电路实现 96 ^#"9 @&_调频信号输出* 全数字处 理调频激励器具有灵活性和兼容性&技术性能指标 明显提高&使调频的音质更保真*
#$$ **= 的频谱规划 参考时钟源的动态性能会直接影响到 **= 的输 出频谱* **= 频率规划是指在应用范围内提供最佳 动态性能的一种尝试&在规定带宽内提供最大的无杂 散动态范围称作 PMON* 为了获得调频激励 器 最 大 的 PMON值&需要根 据 调 频 激 励 器 的 性 能 指 标 选 择 合 适 的 **= 器件之后规划并预算出 **= 的主要杂散源* !3!5大功率发射管的宽带化功率分配与合成电路设计 选用第七代大功率 -*@<= 场效应管作为调频发 射机的功率放大模块&根据第七代大功率 -*@<= 场 效应管的相关参数设计相应功率分配与合成电路* 应 用微带技术设计微带化高增益宽带电路(射频合成电 路以及小尺寸小体积新型滤波器&采用新材料复合铜 基板提高绝缘板材的散热能力&实现功率合成(滤波( 散热的高效稳定(低损耗(高隔离度* !3$5智能化控制系统的设计 应用嵌入式技术开发调频发射机智能化控制技 术&将 )Z@7%)(总线技术引入到调频同步广播监控 检测中&实现调频同步广播系统中发射机高安全级分 布式实时控制* ?<数字调频激励器的设计 数字调频激励器是主要采用数字信号处理# *=>$ 和直接数字频率合成# **=$ 等技术对数字音频进行处 理的激励器* 数字调频激励器是调频发射机系统的核 心&它对输入音频及附加信道信号进行处理并合成基 带信号&再将基带信号调制到 0&:波段的载波上&并 经激励器功放放大输出* 数字调频激励器总体方案结构如图 # 所示&由音频 信号输入单元(数字信号处理单元(数字调频调制及带通 滤波单元(功率稳定放大及低通滤波单元(人机接口控制 及通信单元以及电源电路单元等 4 大模块单元组成* $3#5音频信号输入单元 负责接收模拟音频输入信号和数字音频# )/=$ 输
软件无线电利用宽带模数及数模变换器(专用 Y通 用处理器(数字信号处理器构成尽可能靠近射频天线 的一个硬件平台* 在硬件平台上尽量利用软件技术来 实现无线电的各种功能模块并将功能模块按需要组合 成无线电系统* 当前软件无线技术发展为全部可软件 编程的无线电&包括可编程射频# Z:$ 波段(信道接入 方式和信道调制*
##$ 模拟音频信号 )Y*转换(数字音频信号解码 模块设计
调频广播发射机的输入信号为模拟音频和 )/= Y /.[数字音频两种格式* 基于软件无线电技术调频 激励器能够根据输入音频信号的格式自动选择处理的 方式&如输入模拟音频信号&实现高保真数字采样)如 输入 )/= Y/.[数字音频&则采用 *=>的 @H.=>用 于与 )/= Y/.[数字音频输入端的连接&实现将输 入到激励器的 )/= Y/.[数字音频解码&输出左(右 声道取样值&供立体声编码模块进行立体声编码*
基于软件无线电技术调频广播发射系统采用模块 化设计&能够保证模块的替代性(冗余性(升级性&适应 安装在楼宇等场所&具有效率高(噪声低(运行稳定(工 作可靠(结构紧凑(体积小的优点* =<基于软件无线电技术调频发射机需要解决的问题 !3#5基于软件无线电技术调频激励器的设计
调频激励器采用基于数字处理技术的软件立体声 编码和数字无线电技术的数字频率合成频率调制&主 要应用在以下 $ 个方面'
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" K<结束语 !"#" 年亚运会期间&广州能够继承和延续北京奥 运会有线数字电视专网的成功经验&在大型国际综合 运动会上首次实现有线(无线同时立体覆盖的数字电 视专网* 尤其是移动数字电视多媒体的多层面的灵活 应用&既及时报道亚运赛事&使亚运真正成为市民身边 的亚运&扩大亚运会的宣传&又可以为游客(市民(大会 组织机构(运动员等需要个性化专题资讯的人群提供 一种便捷(快速的获取信息的通道*
作者简介胡一梁#16" 75 男副教授主要研究数字电视技术及其应用
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! 中国有线电视"!"## 年第 "$ 期
胡一梁'基于软件无线电技术的调频发射机设计
;<引言 调频广播是主要的大众传播ห้องสมุดไป่ตู้介之一&以调频立
体声广播方式向广大听众提供公益性广播服务* 我国 从 !""" 年以来采用调频同步广播技术&有效解决了多 径干扰和大面积覆盖的问题&满足移动接收质量的需 要* 目前越来越多的便携式终端将调频收音机功能加 入其产品&调频广播成为移动收听广播的首选方式* 调频广播发射机技术与第三代移动通信发射技术相比 改进不大&存在能耗高(体积大(电路复杂等问题&这与 当前我国社会提倡绿色环保(节能减排(低碳经济发展 主题不相适应*
参考文献
图 $5移动多媒体及地面无线数字电视前端系统结构图
# 5韩牧麒3基于 )='传输的数字电视前端单机备 份解决方案 d 3电视技术!""9#! #" 7##3
! 5梁5婷王5玲3有线数字电视前端系统的设计 与实现 d 3中国有线电视!""4# 4 713 收稿日期!"##D"#D"8
34+E+*$5)-(2S7 32&)*,$''+26&*+/()R(-'1&2+T&/$( 3+%4)(#(5:
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