汽車無線電的昨天、今天和明天
另一個體現汽車信號處理器日益重要地位的趨勢是,無線信號在更早的信號轉換階段被轉換成數字形式。模擬向數字形式的轉換過程被提前到信號處理階段來完成--從基帶端到信號輸出之前的階段,離提供無線射頻信號的天線更近。這進一步證實了數字信號處理器將在汽車無線電行業的發展過程中發揮更加重要的作用。
三、汽車無線電DSP引領無線電設備走向未來
汽車無線電行業正在從模擬信號處理向數字信號處理轉變,因為數字信號處理技術可為無線電制造商提供改善的無線電性能、增強的音頻質量、極大的靈活性、更短的設計周期、更快的產品面市速度以及成本效益。與10年前開發的第一臺汽車數字信號處理器相比,現有的汽車數字信號處理器可在單一芯片內提供更高層次的功能。最新的發展趨勢將是采用更多的軟件集成功能,更少的硬件模塊。事實上,飛利浦公司的SAF7730軟件無線電數字信號處理器將5個數字信號處理器核心集成在單一芯片上,信號處理過程完全借助軟件來完成。
飛利浦公司是第一家提供汽車數字信號處理器解決方案的半導體供應商,這些處理器針對汽車市場,在成本和性能方面均得到優化。目前,飛利浦公司基于數字信號處理器的汽車無線電解決方案可提供最高水平的集成功能,業內其他半導體供應商無人能望其項背。在集成技術方面,目前大多數半導體制造商提供兩部分及三部分芯片組。而飛利浦公司早在3年前推出的第一代無線電解決方案(即SAA7701)中,已經能夠提供針對汽車行業優化的兩部分芯片組(調諧及數字信號處理混合功能)。飛利浦目前正在大批量推出第二代數字信號處理器無線電芯片組,而第三代SAF7730軟件無線電數字信號處理器樣品也已面市。與此同時,其他半導體供應商才開始提供通用形式的三部分芯片組無線電解決方案,若應用于更加昂貴的系統,還需要付出更多的努力。
軟件無線電汽車數字信號處理器
基于軟件的數字信號處理器是一種簡單的解決方案,使汽車無線電制造商能方便地增添新性能和獨特功能,而無需像傳統方案那樣重新設計整個基于硬件的無線電集成電路,大大節約時間和成本。
例如,現有的汽車無線電制造商迫切要求顯著改善多徑性能及天線的分集效應,他們以大量嶄新的無線電性能和廣播標準來抨擊現有產品。若采用基于軟件的體系結構或中頻(IF)概念,上述問題則迎刃而解。制造商可借助新性能改善無線電功能,通過簡單的軟件升級引入產品的差異性,增強無線電設備性能。
以飛利浦的汽車軟件無線電數字信號處理器SAF7730為例。SAF7730提供高度創新的集成功能,它將模擬及數字模塊(混合信號)集成在一個汽車數字信號處理器中,包括將模擬中頻輸入、數字無線電接收及音頻處理、樣本速率轉換器以及數字及模擬音頻輸出集成在單一的汽車數字信號處理器中。完全通過軟件實現信號處理。這一高水平的集成功能在數字中頻汽車數字信號處理器市場上是絕無僅有的,在一流的高密度CMOS18收縮處理工藝中,提供了一種具有成本效益的數字中頻解決方案。
軟件無線電數字信號處理器可提供軟件解決方案所能提供的全部靈活性。因而,飛利浦為客戶提供了一個先進音頻及無線電處理性能的軟件庫,可嵌入到SAF7730中。此外,該軟件無線電系統提供的靈活性可使客戶集成自己的軟件知識產權,以獲得標新立異的產品。
飛利浦的SAF7730提供自適應超低頻II、音樂級、多徑相消及天線分集性能,因而能實現更高級的無線電接收及音頻質量。軟件無線電數字信號處理器大大改善了現有傳統無線電廣播的聲音質量,為無線電制造商留下了自由發揮空間,以改進現有的無線電設計,適應未來的數字無線電功能。
遵循這一思路,飛利浦正與iBiquity Digital緊密合作,批量生產第一個具有成本效益的HD無線電ASIC半導體解決方案。iBiquity Digital是唯一的數字地面AM及FM無線電廣播技術及HD無線電開發商和許可證發放商。飛利浦HD無線電解決方案的第一個硅片產品預計于2003年7月面市。
總而言之,數字信號處理器將不斷提供具有更廣泛收聽范圍的解決方案,讓消費者在更大的區域內接收更多的電臺節目,最大限度地減少不斷調諧以獲得更佳接收效果的需要。數字信號處理器通過提供帶有較少靜電干擾的改善聲音質量,使傳統的模擬AM及FM廣播更加清晰。
數字信號處理器將武裝汽車無線電進入未來。飛利浦的SAF7730已經適用于目前的數字無線電應用系統,若與協處理器配合使用,可提供有前途的車載多媒體系統解決方案。
汽車無線電調諧器
與信號處理器相似,目前市場上有兩種類型的汽車無線電調諧器--傳統的模擬AM/FM以及數字衛星及HD無線電調諧器。盡管現有的模擬AM/FM調諧器采用增強的數字技術及軟件技術,可提供改善的音頻質量,模擬調諧器還是不能提供類似CD機的音頻質量。為了獲得CD級聲音質量,汽車無線電制造商只能采用數字調諧器,如衛星或HD無線電調諧器。
汽車無線電調諧器在改善接收質量方面舉足輕重。目前,飛利浦的精確相鄰信道抑制(Precision Adjacent Channel Suppression,PACS)調諧技術已經成為業界的事實標準。該技術通過維持微弱AM/FM信號的接收,大大改善了接收質量,并最大限度地降低了鄰近無線電信號的干擾。對消費者來說,這意味著更少的音頻靜電及無線電干擾。
飛利浦是領先的精確相鄰信道抑制無線電調諧器供應商,占有30%的全球調諧器市場份額。飛利浦持續不斷地在調諧器技術上進行創新,以提供改善的音頻質量。飛利浦的新一代調諧器TEF6860,將為汽車無線電制造商提供改善的性能、成本效益,以及更低的材料成本。
放大器及調節器
“傳統”的元件,如無線電功率放大器、穩定器及調節器,也經歷了變革,并將隨著汽車無線電的更新換代而不斷變化。這些元件尺寸不斷變小,而集成的功能卻不斷增加,為無線電設備節約了寶貴的空間。飛利浦的IPAS(Integrated Power Amplifier and Stabilizer)是過去數年放大器變革的最好見證。它是一個單芯片半導體解決方案,將集成的功率放大器與多電壓調節器組合在一起。
飛利浦的TDA8587J是集成功率放大器及穩定器單芯片,它將一個4信道18WBTL放大器、一個多輸出電壓調節器及一個功率開關集成在小巧的、節省空間的封裝內。它提供了高功率放大及穩定電壓調節功能。TDA8587J是一套完整的、具有成本效益的電源及音頻放大器解決方案,適用于低至中等范圍汽車無線電應用系統。
在飛利浦的集成功率放大器及穩定器芯片問世之前,功率放大器及調節器是無線電中的獨立元件。兩種元件的集成使得原設備制造商能夠簡化無線電設計,并減少汽車無線電的制造成本。
旅途中清晰、明快的無線電效果
隨著汽車無線電向信息娛樂的逐步演變,消費者將能隨時、隨地享受到信息及娛樂帶來的樂趣。不過,目前的汽車無線電行業致力于進一步改善模擬無線電功能,同時為未來的數字無線電時代的到來做好準備。
飛利浦公司在汽車無線電集成電路方面擁有的豐富經驗,是該領域無庸置疑的領導廠商。隨著飛利浦公司逐步從模擬向數字產品的轉向,飛利浦也將繼續引領汽車無線電的變革步伐。同時,消費者將更舒服、更方便體驗車內娛樂享受。(end)
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