汽车无线电的昨天、今天和明天
另一个体现汽车信号处理器日益重要地位的趋势是,无线信号在更早的信号转换阶段被转换成数字形式。模拟向数字形式的转换过程被提前到信号处理阶段来完成--从基带端到信号输出之前的阶段,离提供无线射频信号的天线更近。这进一步证实了数字信号处理器将在汽车无线电行业的发展过程中发挥更加重要的作用。
三、汽车无线电DSP引领无线电设备走向未来
汽车无线电行业正在从模拟信号处理向数字信号处理转变,因为数字信号处理技术可为无线电制造商提供改善的无线电性能、增强的音频质量、极大的灵活性、更短的设计周期、更快的产品面市速度以及成本效益。与10年前开发的第一台汽车数字信号处理器相比,现有的汽车数字信号处理器可在单一芯片内提供更高层次的功能。最新的发展趋势将是采用更多的软件集成功能,更少的硬件模块。事实上,飞利浦公司的SAF7730软件无线电数字信号处理器将5个数字信号处理器核心集成在单一芯片上,信号处理过程完全借助软件来完成。
飞利浦公司是第一家提供汽车数字信号处理器解决方案的半导体供应商,这些处理器针对汽车市场,在成本和性能方面均得到优化。目前,飞利浦公司基于数字信号处理器的汽车无线电解决方案可提供最高水平的集成功能,业内其他半导体供应商无人能望其项背。在集成技术方面,目前大多数半导体制造商提供两部分及三部分芯片组。而飞利浦公司早在3年前推出的第一代无线电解决方案(即SAA7701)中,已经能够提供针对汽车行业优化的两部分芯片组(调谐及数字信号处理混合功能)。飞利浦目前正在大批量推出第二代数字信号处理器无线电芯片组,而第三代SAF7730软件无线电数字信号处理器样品也已面市。与此同时,其他半导体供应商才开始提供通用形式的三部分芯片组无线电解决方案,若应用于更加昂贵的系统,还需要付出更多的努力。
软件无线电汽车数字信号处理器
基于软件的数字信号处理器是一种简单的解决方案,使汽车无线电制造商能方便地增添新性能和独特功能,而无需像传统方案那样重新设计整个基于硬件的无线电集成电路,大大节约时间和成本。
例如,现有的汽车无线电制造商迫切要求显著改善多径性能及天线的分集效应,他们以大量崭新的无线电性能和广播标准来抨击现有产品。若采用基于软件的体系结构或中频(IF)概念,上述问题则迎刃而解。制造商可借助新性能改善无线电功能,通过简单的软件升级引入产品的差异性,增强无线电设备性能。
以飞利浦的汽车软件无线电数字信号处理器SAF7730为例。SAF7730提供高度创新的集成功能,它将模拟及数字模块(混合信号)集成在一个汽车数字信号处理器中,包括将模拟中频输入、数字无线电接收及音频处理、样本速率转换器以及数字及模拟音频输出集成在单一的汽车数字信号处理器中。完全通过软件实现信号处理。这一高水平的集成功能在数字中频汽车数字信号处理器市场上是绝无仅有的,在一流的高密度CMOS18收缩处理工艺中,提供了一种具有成本效益的数字中频解决方案。
软件无线电数字信号处理器可提供软件解决方案所能提供的全部灵活性。因而,飞利浦为客户提供了一个先进音频及无线电处理性能的软件库,可嵌入到SAF7730中。此外,该软件无线电系统提供的灵活性可使客户集成自己的软件知识产权,以获得标新立异的产品。
飞利浦的SAF7730提供自适应超低频II、音乐级、多径相消及天线分集性能,因而能实现更高级的无线电接收及音频质量。软件无线电数字信号处理器大大改善了现有传统无线电广播的声音质量,为无线电制造商留下了自由发挥空间,以改进现有的无线电设计,适应未来的数字无线电功能。
遵循这一思路,飞利浦正与iBiquity Digital紧密合作,批量生产第一个具有成本效益的HD无线电ASIC半导体解决方案。iBiquity Digital是唯一的数字地面AM及FM无线电广播技术及HD无线电开发商和许可证发放商。飞利浦HD无线电解决方案的第一个硅片产品预计于2003年7月面市。
总而言之,数字信号处理器将不断提供具有更广泛收听范围的解决方案,让消费者在更大的区域内接收更多的电台节目,最大限度地减少不断调谐以获得更佳接收效果的需要。数字信号处理器通过提供带有较少静电干扰的改善声音质量,使传统的模拟AM及FM广播更加清晰。
数字信号处理器将武装汽车无线电进入未来。飞利浦的SAF7730已经适用于目前的数字无线电应用系统,若与协处理器配合使用,可提供有前途的车载多媒体系统解决方案。
汽车无线电调谐器
与信号处理器相似,目前市场上有两种类型的汽车无线电调谐器--传统的模拟AM/FM以及数字卫星及HD无线电调谐器。尽管现有的模拟AM/FM调谐器采用增强的数字技术及软件技术,可提供改善的音频质量,模拟调谐器还是不能提供类似CD机的音频质量。为了获得CD级声音质量,汽车无线电制造商只能采用数字调谐器,如卫星或HD无线电调谐器。
汽车无线电调谐器在改善接收质量方面举足轻重。目前,飞利浦的精确相邻信道抑制(Precision Adjacent Channel Suppression,PACS)调谐技术已经成为业界的事实标准。该技术通过维持微弱AM/FM信号的接收,大大改善了接收质量,并最大限度地降低了邻近无线电信号的干扰。对消费者来说,这意味着更少的音频静电及无线电干扰。
飞利浦是领先的精确相邻信道抑制无线电调谐器供应商,占有30%的全球调谐器市场份额。飞利浦持续不断地在调谐器技术上进行创新,以提供改善的音频质量。飞利浦的新一代调谐器TEF6860,将为汽车无线电制造商提供改善的性能、成本效益,以及更低的材料成本。
放大器及调节器
“传统”的元件,如无线电功率放大器、稳定器及调节器,也经历了变革,并将随着汽车无线电的更新换代而不断变化。这些元件尺寸不断变小,而集成的功能却不断增加,为无线电设备节约了宝贵的空间。飞利浦的IPAS(Integrated Power Amplifier and Stabilizer)是过去数年放大器变革的最好见证。它是一个单芯片半导体解决方案,将集成的功率放大器与多电压调节器组合在一起。
飞利浦的TDA8587J是集成功率放大器及稳定器单芯片,它将一个4信道18WBTL放大器、一个多输出电压调节器及一个功率开关集成在小巧的、节省空间的封装内。它提供了高功率放大及稳定电压调节功能。TDA8587J是一套完整的、具有成本效益的电源及音频放大器解决方案,适用于低至中等范围汽车无线电应用系统。
在飞利浦的集成功率放大器及稳定器芯片问世之前,功率放大器及调节器是无线电中的独立元件。两种元件的集成使得原设备制造商能够简化无线电设计,并减少汽车无线电的制造成本。
旅途中清晰、明快的无线电效果
随着汽车无线电向信息娱乐的逐步演变,消费者将能随时、随地享受到信息及娱乐带来的乐趣。不过,目前的汽车无线电行业致力于进一步改善模拟无线电功能,同时为未来的数字无线电时代的到来做好准备。
飞利浦公司在汽车无线电集成电路方面拥有的丰富经验,是该领域无庸置疑的领导厂商。随着飞利浦公司逐步从模拟向数字产品的转向,飞利浦也将继续引领汽车无线电的变革步伐。同时,消费者将更舒服、更方便体验车内娱乐享受。(end)
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