數字音頻廣播（DAB）接收機的方案原理及設計思路

　本文將介紹數字音頻廣播（DAB）接收機的樣機設計。

　　系統的性能要求

　　歐洲DAB系統規定了4種模式，本設計采用的是第1種模式，具體參數如表1所示。其中，L表示一幀的符號數，K表示每個(gè)符號的子載波個(gè)數，TF表示一幀的持續時(shí)間，TNULL表示空符號持續時(shí)間，Ts表示每個(gè)符號的持續時(shí)間，Tu表示有效符號的持續時(shí)間，Δ表示保護間隔的持續時(shí)間。

　　表1 第1種DAB傳輸模式的具體參數

　　采用這一模式的設計要求為：帶寬1.536MHz，載波頻率174～240MHz，誤碼率不超過(guò)10-4。

　　方案原理及設計思路

　　1 方案原理框圖

　　DAB接收機原理框圖如圖1所示。DAB接收機將從天線(xiàn)接收到的信號經(jīng)過(guò)高頻頭轉為中頻模擬信號，放大后進(jìn)行A/D變換，得到數字信號。其中A/D采樣時(shí)鐘受晶振VCXO的控制，采樣時(shí)鐘偏移由采樣時(shí)鐘同步部分估計得到。A/D轉換后的數據一路做AGC檢測去控制高頻頭的輸出，另一路經(jīng)過(guò)R/C變換成FFT所需要的兩路實(shí)虛部數據信號。時(shí)間同步部分估計得到一個(gè)時(shí)域符號的同步頭，并粗略地估計由于收發(fā)頻率不一致而引起的頻偏。經(jīng)過(guò)FFT變換后，頻率同步單元定出FFT的窗口位置，校正帶有頻偏的數據。校正后的數據經(jīng)過(guò)信道估計，得到當前實(shí)時(shí)的信道響應，經(jīng)過(guò)信道均衡處理以消除信道多徑衰落的影響，然后再經(jīng)過(guò)解映射軟判決譯碼和解擾，然后將音頻信號送入信道解碼器解碼，接著(zhù)進(jìn)行信源解碼和音頻綜合，最后經(jīng)D/A還原成模擬音頻?

　　圖1 接收機原理框圖

　　2 方案的設計思路

　　DAB接收機主要由數字下變頻、同步、OFDM解調和Viterbi譯碼四大部分構成。

　　數字下變頻就是把ADC輸出的中頻數字信號變?yōu)閿底只鶐盘?，也就是在數字上?shí)現頻譜的下搬移，主要包括希爾伯特變換、頻譜下搬移及降采樣等。

　　同步部分按功能包括符號定時(shí)同步、載波頻率同步和采樣時(shí)鐘頻率同步，以FFT為界可以分為時(shí)域同步和頻域同步兩部分。

　　OFDM解調包括FFT和差分解調等，經(jīng)FFT和差分解調后的數據再經(jīng)過(guò)頻域解交織后進(jìn)行QPSK解映射及量化，送給后續Viterbi譯碼器進(jìn)行軟判決譯碼。