實(shí)現低功耗DAB接收機的循環(huán)上/斷電方案

數字音頻廣播(DAB)是一種數字無(wú)線(xiàn)電系統，最初由Eureka 147開(kāi)發(fā)，能夠為用戶(hù)提供比傳統FM廣播所能實(shí)現的豐富的多的體驗。采用DAB之后，無(wú)線(xiàn)廣播不僅聲音質(zhì)量更好、通道數更多，而且還能為用戶(hù)提供豐富得多媒體內容。例如，電子節目指南(EPG)、天氣和交通情況等地方信息，以及新聞和股票信息的實(shí)時(shí)多媒體廣播等。

除了比傳統FM功能更強大，音質(zhì)更好以外，DAB還能讓用戶(hù)在移動(dòng)中享受這些服務(wù)而無(wú)需忍受嘈雜、難以聽(tīng)清的接收效果。DAB之所以能夠更好地適應衰落等移動(dòng)條件造成的效應是由于它采用了一種基于正交頻分復用(OFDM)的機制。此外，使用OFDM帶來(lái)的另一個(gè)好處是使一個(gè)單頻網(wǎng)絡(luò )(SFN)可以覆蓋比傳統FM廣播更大的區域。這一切優(yōu)點(diǎn)使便攜式移動(dòng)應用(例如MP3播放器、PDA、便攜式媒體播放器以及移動(dòng)電話(huà))中對DAB接收機的需求增大。在這些應用中，功耗是決定該接收機解決方案生命力的一個(gè)關(guān)鍵因素。

圖1：TM I、II、IV的傳輸幀格式。

看一看Eureka 147 DAB標準定義的循環(huán)上/斷電系統所采用的傳輸幀結構，我們會(huì )發(fā)現RF調諧器和基帶中的關(guān)鍵系統模塊都可以循環(huán)上/斷電。這一特性可用來(lái)降低系統的整體功耗。當額外的數據不需要解碼時(shí)，也就不需要接收，于是，RF調諧芯片中的許多模塊都可以置于待機模式以節約能源。

DAB傳輸幀結構

DAB傳輸幀結構由來(lái)自數字化I/Q接口或IF接口的OFDM符號構成，如圖1所示。

前兩個(gè)符號構成了同步通道(SC)，其后三個(gè)符號構成了快速信息通道(FIC)，而接下來(lái)的72個(gè)符號(對于TM III則是144個(gè))中攜帶了主業(yè)務(wù)通道(MSC)的數據。值得一提的是MSC中的符號并不僅僅包含音頻數據，還包含其它業(yè)務(wù)數據。

復用配置信息(MCI)

在DAB復用器中，多種業(yè)務(wù)集合在一個(gè)單一的信號群中，每種業(yè)務(wù)都可以由不同的業(yè)務(wù)成份構成。一種業(yè)務(wù)(通常是音頻業(yè)務(wù)但也可以是數據業(yè)務(wù))的基本業(yè)務(wù)成份叫做主要業(yè)務(wù)成份。另外，還可以通過(guò)其它可選的次要業(yè)務(wù)成份來(lái)擴充業(yè)務(wù)。

如圖2所示，DAB業(yè)務(wù)結構允許幾種業(yè)務(wù)之間共享業(yè)務(wù)成份，因而資源利用既高效又靈活。例如，流量信息通道(TMC)中的流量信息或業(yè)務(wù)信息(SI)就可以成為兩個(gè)次要業(yè)務(wù)成份，而且DAB業(yè)務(wù)結構還允許在不同的節目時(shí)間改變業(yè)務(wù)成份的設定。

DAB信號群的配置信息由MCI管理，MCI有5個(gè)功能：

1. 定義子通道的組織方式，包括它們在CIF中的位置和大小以及誤差防護措施；

2. 列出信號群中可用的業(yè)務(wù)；

3. 在業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)成份間建立連接；

4. 在業(yè)務(wù)成份和子通道間建立連接；

5. 通知復用器重配置。

圖2： DAB信號群配置舉例。

循環(huán)上/斷電

從DAB業(yè)務(wù)結構和傳輸幀結構可以看出：

1. SC中的相參符號在同步傳輸幀時(shí)是必需的，但一旦傳輸幀進(jìn)入穩態(tài)，接收機在無(wú)效符號下就可以關(guān)斷；

2. 在為通道解碼器提供復用器的結構和配置以及MSC的結構和配置時(shí)，FIC中的符號是必需的；

3. DAB業(yè)務(wù)結構是這樣的，其業(yè)務(wù)成份包含在一些離散的子通道中，這些子通道又由一個(gè)或多個(gè)完整的容量單元(CU)組成；

4. MCI提供關(guān)于CU地址的信息，這些信息在解碼任何業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)成份時(shí)都是必需的；

5. DAB信號群通常包含不止一種業(yè)務(wù)。

因此，在接收一種特定的DAB業(yè)務(wù)時(shí)，DAB解碼器只需解碼構成該特定業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)成份的子通道SC、FIC以及包含CU的CIF符號。在余下的大部分時(shí)間內，除了完成預先處理該業(yè)務(wù)解碼需要的符號所必需的操作之外，基帶解碼器只需工作在能耗較低的待機模式即可。

Future Waves公司出品的FENIX FNX14701LP DAB調諧器芯片還能進(jìn)一步發(fā)揮這種循環(huán)上/斷電策略，從而大幅降低功耗。在MSC傳輸其它子通道信息時(shí)，DAB解碼器無(wú)需解碼那些OFDM符號。這時(shí)，FNX14701LP就無(wú)需為DAB解碼器提供信息，因而它也可以工作在功耗大為降低的待機模式。由一個(gè)管腳兼容的基帶信號處理器通過(guò)一個(gè)快速中斷管腳通知FNX14701LP進(jìn)入待機狀態(tài)。

閑置程度由誤差防護級別和業(yè)務(wù)的比特率決定，它還會(huì )影響基帶和RF前端處于待機模式的持續時(shí)間。對于通常音頻數據率為128kbps的音頻接收而言，采用循環(huán)上/斷電可以將RF功耗降低多達70%。