智能调频广播系统

1、摘要无线数字广播室一种以无线发射的方式来传输广播的设备。具有无需立杆架线，覆盖范围广，无限扩容，安装维护方便，投资省，音质优美清晰的特点。因此无限数字广播具有传统的有线广播无法比拟的优越性。智能调频广播系统由智能播控系统、数字音频工作站、调频发射接收系统组成。本方案本着“先进、实用”的指导思想，按目前我国最目前我国最先进的无线广播的配置来设计，其指标已达到目前我国地市级专业广播电台的水平。根据无线调频广播的特点，结合工矿企业广播现状与发展方向，采用微电脑所想、数码纠错、闪速存贮、sca遥控编码、vb软件编程等先进技术、设计了一套具有国内领先技术水平的全数字智能工矿企业广播系统。系统采用fm-s

2、ca副载波编码遥控技术，使用一个无线电频率，利用音频载波以外的副载波传输编码控制信号，无需申请控制频率，既节约了频率资源，又实现了对终端点的控制，而且提高了系统的稳定性和可靠性。数字化智能广播系统以其优质、经济、稳定、实用、等特点，可广泛用于工矿企业管理、工矿企业会议、通知播放及出现紧急广播等无线发射，接收的学习是千千万万电子爱好者探索电子世界的必经之路。从五六十年代的矿石收音机电路到今天的集成锁相环收音、发射电路，每个年代的电子爱好者都会深深爱上这些无线发射与接收电路，各大电子报刊杂志同时提供大量的制作与学习文章，为爱好者们提供知识的甘露。这条路，造就出千千万万大师级的人才。2007年，进入

3、数字广播的时代，数字无线产品慢慢出现在现代家庭当中。无线广播，相信大家都不会陌生，只要用台小小接收机就能耳听八方、纵横全球。家里的电视机、收音机，车里的汽车收音机，校园里的语音无线耳机等都是无线广播的接收机，大家天天在用。我们一直在用额那些收音机、电视机、无线耳机所接收到的信号都是模拟的广播信号，当广播信号较弱或受到干扰时我们会听收音机和无线耳机传出沙沙声、电视机的图像出现雪花，模拟的无线广播传送的质量本来就不是很高，再加上抗干扰能力差、使得广播质量在下降。近年来随着现代化技术的发展，数字广播技术也不断在发展，数字机顶盒的出现、数字音频广播dab的试播，数字膏清质量相信大家都非常仰慕。由于数字

4、收发设备的价格昂贵，暂时还不能让爱好者动手一试。这里给大家介绍的无线数字广播系统，就是让广大爱好者、发烧友第一时间能动手制作数字无线广播台并体验它那高清的质量，学习和了解数字无线音频收发原理，一解“巧妇的无米之炊”。这款数字无线音频传送技术，较为新颖，许多应用有待开发，通过学习了解它，也许更多的应用将出现在眼前。关键词 智能调频广播；dab；数字化智能广播系统第1章 绪论第2章 随着数字技术、信息技术和网络技术的迅猛发展，无线传播领域正在引发一场深刻的技术革命，就在这一两年间，无线数字媒体的类型骤然丰富，除传统媒体之外，手机电视、车载移动电视、楼宇分类（分众）电视多媒体信息亭、地铁多媒体信息系

5、统等新兴媒体纷纷涌现，媒体间的竞争日趋激烈，广播电视作为消费者的主导媒体地位正在悄然改变。地面无线数字多媒体广播(dmb）是在数字音频广播（dab)的技术标准上发展而来的，是一种无线信息传输技术。在技术上它充分地利用了dab的优势，即：能在高速移动的情况下可靠收信号；在使用功能上它突破了传输单一音频信息的局限，扩展为数据、文字、图形与视频等多种载体，为广大受众提供了一个优良稳定的服务平台。数字压缩技术的不断演进，接收机功能的不断完善，特别是价格的下降，都有力地促进了dmb的发展。作为软件无线电技术载体的软件无线电电台是“用软件定义波段、调制方式、信号波形的电台。信号波形由数字信号采样产生，用宽

6、带的数模转换器获得该软件无线电电台节点所有波段的信号。接收机用通用处理器上的软件完成信号的提取，下变频和解调。 在世界各国，频率资源是有限的。国家已严格限制频率的使用范围。广播频率是政府部门颁发的，现在很多公司、媒体都愿意斥巨资竞标频谱使用权。无线广播中，单一载频用来传输单一的或者单套立体声节目。传统的大功率的调频广播频率资源的限制，使广播技术工作者开辟了另一种广播技术形式：小调频同步广播，他的特点是多布点、小功率、同频、同相、同步广播，使用的是现有的调频技术，不过存在着多点同步问题，这在技术上是可以克服的。信号传输可使用微波、有线甚至卫星方式。一个地区、一个城市都需要有很多专业的服务及新闻宣

7、传，如交通信息咨询、健康咨询、股市信息咨询等，广播又是大众最灵活的信息接受媒体，这需要建立很多的广播电台，而作为一个国家的频率资源是严格控制和有限的，因此，小调频广播就成了未来广播的另一种主要形式，他是广播发展的其中一个方向，是数字音频广播(dab)、网络广播的有力补充，既节约了频谱资源，又实现了广播功能。1993年7月广东电台交通台第一家采用同步调频广播技术进行广播，已实现了社会效益和经济效益的成功。现在，广东就已建立了健康咨询、股市咨询等多家小调频广播电台，全国更有多家电台采用这种广播技术。第二章方案原理及设计思路无线数字广播是一种以无线发射的方式来传输广播的设备。具有无需立杆架线，覆盖范

8、围广，无限扩容，安装维护方便，投资省，音质优美清晰的特点。因此无线数字广播具有传统的有线广播无法比拟的优越性。2.1设计要求 设计一种用pll实现的小型无线数字广播系统，采用模块化 设计，基本要求:1采用pll实现的无线数字发射机；2采用pll实现的无线数字接收机；3采用集成块实现，且收、发频率为2.4ghz；4设计硬件原理电路图；5完成电路的仿真及调试系统。2.2立体声信号的产生将l（左声道）和r信号（右声道）进行叠加（即l+r）我们称这种和信号为m信号；将l信号与r信号相减即l-r，我们称这种信号为s信号。将s信号调制于38khz的副载波（调幅制am），调制后再将38khz的已调波通过一个

9、称为平行器的将38khz副载波抑制掉，仅留下38khz已调波的上下边带分量。将s信号进行这样的处理目的是使s信号变成s。抑制副载波的目的是因为调幅波在能量的角度上看载频占有最大的能量，而边频幅度（上下边带）不超过载频幅度的1/2，也就是说，边频能量最多只有载波的50%，当调制度达到100%时边频的能量一共只占1/3，如果调制度再少一些，比例还将更少。但是，信息是靠边带来传送的，所以幅度恒定的副载波是无用的，将它抑制掉这对提高信噪比和节约发射机的发射功率都有好处。然而，在接收端就必须要将抑制了的38khz载波信号进行恢复才能正确解调出s信号，而且恢复的38khz载波信号必须要和发射端的38khz

10、在相位上保持一致。那么如何解决这个问题呢？可行的办法是在发射端发送一个导频控制信号此信号用以在接收机中从新建立38khz的副载波。将l+r信号和上下边带信号与19khz导频信号同时加到环形调制器中进行混合叠加成为立体声复合信号。将立体声复合信号与主载波（88108mhz）以fm方式进行调制后发射出去。2.3fm立体声信号的解码立体声信号的主要部分是差信号s，在单声道接收机中此信号被去加重电路滤除了，在立体声解码中就必须依靠s信号，将s信号和m信号相加减来获得l、r信号。m+s=（l+r）+（l-r）=2l、m-s=（l+r）（l-r）=2r。立体声解码电路是通过一个环形检波器来实现以上的功能的

11、。2.4无线数字音频收发模块的原理dab接收机将从天线接收到的信号经过高频头转为中频模拟信号，放大后进行a/d变换，得到数字信号。其中a/d采样时钟受晶振vcxo的控制，采样时钟偏移由采样时钟同步部分估计得到。a/d转换后的数据一路做agc检测去控制高频头的输出，另一路经过r/c变换成fft所需要的两路实虚部数据信号。时间同步部分估计得到一个时域符号的同步头，并粗略地估计由于收发频率不一致而引起的频偏。经过fft变换后，频率同步单元定出fft的窗口位置，校正带有频偏的数据。校正后的数据经过信道估计，得到当前实时的信道响应，经过信道均衡处理以消除信道多径衰落的影响，然后再经过解映射软判决译码和解扰，然后将音频信号送入信道解码器解码，接着进行信源解码和音频综合，最后经d/a还原成模拟音频。2.4.1发射模块原理发射模块如图2-1所示，当普通的立体声音频信号、输入后，首先由模数转换器（a/d）进行处理，产生44.1khz/(16bit)的数据流，然后将数据流送到数字信号处理器（dsp）中进行处理，最后由2.4ghz锁相环的gfsk（高斯频移键控的简写，在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度）调制器进行调制，射频信号通过放大后从天线发送出去。图2