數字音頻廣播(DAB)接收機的方案原理及設計思路
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表示每個符號的子載波個數,TF表示一幀的持續時間,TNULL表示空符號持續時間,Ts表示每個符號的持續時間,Tu表示有效符號的持續時間,Δ表示保護間隔的持續時間。

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10-4。
DAB接收機原理框圖如圖1所示。DAB接收機將從天線接收到的信號經過高頻頭轉為中頻模擬信號,放大后進行A/D變換,得到數字信號。其中A/D采樣時鐘受晶振VCXO的控制,采樣時鐘偏移由采樣時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,另一路經過R/C變換成FFT所需要的兩路實虛部數據信號。時間同步部分估計得到一個時域符號的同步頭,并粗略地估計由于收發頻率不一致而引起的頻偏。經過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。校正后的數據經過信道估計,得到當前實時的信道響應,經過信道均衡處理以消除信道多徑衰落的影響,然后再經過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,接著進行信源解碼和音頻綜合,最后經D/A還原成模擬音頻?

圖1 接收機原理框圖
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為數字基帶信號,也就是在數字上實現頻譜的下搬移,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同步、載波頻率同步和采樣時鐘頻率同步,以FFT為界可以分為時域同步和頻域同步兩部分。
OFDM解調包括FFT和差分解調等,經FFT和差分解調后的數據再經過頻域解交織后進行QPSK解映射及量化,送給后續Viterbi譯碼器進行軟判決譯碼。
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