数字音频广播（DAB）接收机的方案原理及设计思路

作者：时间：2010-09-20 来源：网络收藏

　　对OFDM解调送来的数据提取快速信息信道(FIC)数据进行解收缩、Viterbi译码、解扰，得到复合结构信息(MCI)，再利用MCI对主业务信道(MSC)数据进行译码。

1方案结构框图

　　根据对DAB接收机组成部分的分析，本次设计采用FPGA+DSP的设计方案，DAB接收机完整的结构框图如图2所示。DAB信号从天线接收后进入高频头部分，选出所需的频率块，然后将选出的高频信号送入混频器，变为中心频率为38.912MHz、带宽为1.536 MHz的中频信号，中频信号滤掉无用的频谱部分后再经频率变换和滤波，变为中心频率为2.048 MHz、带宽为1.536MHz的基带信号。然后进入ADC，采样速率为8.192MHz，转换成数字信号后进入FPGA。FPGA完成并串转换，同步和解调，以及VCXO所需的控制电路等。处理后的数据进入DSP，DSP外部时钟为24.5MHz，所以DSP可进行4倍频，工作于100MHz。DSP中完成解交织、Viterbi译码、解扰以及音频解码，最后数据被送入DAC，恢复出原始模拟信号，送入喇叭即可收听。

　　图2 接收机的结构框图

2 器件的选型

　　器件的选型要求在满足系统需求的情况下力争使成本最低，功耗最小，设计方便且易于调试，所以要全面兼顾芯片的运算速度、价格、硬件资源、运算精度、功耗以及芯片的封装形式、质量标准、供货情况和生命周期等。综合考虑以上几方面因素，本次设计中ADC选用TLV5535，DAC选用AKM4352，FPGA选用EP1S40，DSP选用TMS320VC5510。

　　TLV5535是一款性能优良的8位ADC，具有35MSPS的采样速率，3.3V单电源供电，典型功耗只有90mW，模拟输入带宽达600MHz，很适合本设计。AKM4352是非常适合便携式音频设备的DAC，带宽20kHz，采样速率8～50kHz，工作电压为1.8～3.6V，通带波动只有±0.06dB，阻带衰减达43dB，性能非常优良。TMS320VC5510是TI公司的一款高性能、低功耗DSP。它具有很高的代码执行效率，其最高指令执行速度可达800MIPS，双MAC结构，可设置的指令高速缓冲存储器容量为24KB，片上RAM共160K×16b，此外还有3组多通道缓冲串行口和可编程的数字锁相环发生器等，I/O电压 3.3V，内核电压1.6V。EP1S40是ALTERA公司Stratix系列FPGA，具有非常高的内核性能、存储能力、架构效率，提供了专用的功能用于时钟管理和数字信号处理应用及差分和单端I/O标准，此外还具有片内匹配和远程系统升级能力，功能丰富且功耗较小。EP1S40的片内资源也足以满足本设计所需。

3 主要模块的电路设计

　　ADC与FPGA相连，并在FPGA内完成并串变换，译码电路也由FPGA来完成。FPGA与ADC间的连接包括数据线和时钟线，ADC的时钟由FPGA来提供，数据线和时钟线均与FPGA的I/O引脚直接相连即可，如图3所示。