軟件無(wú)線電使汽車收音機(jī)同時(shí)支持多種數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)
集所有功能于一體,這并非虛言?,F(xiàn)在,設(shè)計(jì)工程師可以只通過(guò)一個(gè)數(shù)字收音硬件平臺(tái),就能靈活地滿足功能豐富的汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)的各種需求。事實(shí)上,自Joseph Mitola于20世紀(jì)90年代中期提出軟件無(wú)線電 (SDR)的概念以來(lái),它就立刻成為人們關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。軟件無(wú)線電為無(wú)線電應(yīng)用設(shè)計(jì)者解決了諸多難題,尤其是為實(shí)現(xiàn)全球的通用性,收音機(jī)所必須支持的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量,以及支持多重標(biāo)準(zhǔn)所需的成本。那為什么是現(xiàn)在呢?
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/123840.htm盡管SDR概念已經(jīng)在軍事應(yīng)用中普及多年,但直到最近,對(duì)成本敏感的產(chǎn)品,如汽車收音機(jī)和手機(jī)的設(shè)計(jì)者們才開始設(shè)計(jì)基于SDR的解決方案。摩爾定律是一個(gè)重要的實(shí)現(xiàn)因素,也能使數(shù)百萬(wàn)的晶體管支持高計(jì)算密度信號(hào)處理芯片。但是,僅憑預(yù)處理能力是不夠的。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)世界,還應(yīng)根據(jù)功耗、芯片尺寸和處理核心架構(gòu)的靈活性等其他指標(biāo)判斷收音性能,從而適應(yīng)新的標(biāo)準(zhǔn)。
除此之外,在必須滿足不同地區(qū)的汽車信息娛樂(lè)標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí),工程師也面臨著開發(fā)通用的解決方案的問(wèn)題,因?yàn)閷?duì)于為全球客戶提供服務(wù)的汽車OEM(原始設(shè)備制造商)而言,單一的方案是不夠的。例如,在美國(guó),HD Radio目前已成為主要汽車品牌的車載娛樂(lè)系統(tǒng)中的核心元件。同時(shí),在歐洲,從英國(guó)開始,政府選擇了DAB/DAB+/T-DMB標(biāo)準(zhǔn)系列;而德國(guó)、法國(guó)和意大利等其他歐洲國(guó)家對(duì)DAB、DAB+和T-DMB也表現(xiàn)出更大的熱情。
為了解決標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一帶來(lái)的問(wèn)題,恩智浦半導(dǎo)體的工程師們提出了一個(gè)非常靈活的SDR理念,即信號(hào)處理模塊變成一種可在不同標(biāo)準(zhǔn)之間所共享的功能。該解決方案采用了由恩智浦及其合作伙伴共同開發(fā)的最先進(jìn)的嵌入式數(shù)字信號(hào)處理內(nèi)核,能夠支持現(xiàn)有汽車應(yīng)用中的各種收音標(biāo)準(zhǔn), 還能通過(guò)更新軟件來(lái)適應(yīng)未來(lái)的新的標(biāo)準(zhǔn)。恩智浦的SAF356x是首款用于地面數(shù)字廣播的多標(biāo)準(zhǔn)基帶協(xié)處理器,除HD Radio,DAB等標(biāo)準(zhǔn)外,還可以通過(guò)軟件更新來(lái)支持包括DRM或DRM+在內(nèi)的其他標(biāo)準(zhǔn)。
作為一個(gè)兼容多種標(biāo)準(zhǔn)的處理器,SAF356x可以代替目前用于車載娛樂(lè)系統(tǒng)的多個(gè)芯片,通過(guò)靈活的軟件升級(jí)來(lái)適應(yīng)未來(lái)的平臺(tái)拓展及升級(jí)。為了說(shuō)明各種標(biāo)準(zhǔn)的異同,下面我們來(lái)具體研究一下這些標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)字調(diào)幅廣播 (DRM)
DRM是一種30MHz頻率以下的短、中、長(zhǎng)波數(shù)字收音系統(tǒng)。它具有接近FM的音質(zhì)以及數(shù)字傳輸?shù)姆奖阈?,?duì)于AM接收效果的提升是非常顯著的。
DRM系統(tǒng)采用編碼正交頻分復(fù)用 (COFDM) 技術(shù)。所有由數(shù)字編碼產(chǎn)生的音頻數(shù)據(jù)以及相關(guān)的信息數(shù)據(jù)均通過(guò)大量緊密排列的載波進(jìn)行傳輸。
所有載波均包含在傳輸信道中,時(shí)間和頻率交織的方法用以減輕多徑干擾所造成的衰減。OFDM和編碼的各種參數(shù)均可以更改,保證DRM可以在不同的傳播環(huán)境中正常運(yùn)行。
DRM的最大比特率為72 kbit/s。圖1為DRM信道編碼器的框圖。
DRM系統(tǒng)利用MPEG 4高效高級(jí)音頻壓縮 (HE AAC+ v2) ,以低數(shù)據(jù)率提供高質(zhì)量音頻。此外,碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼 (CELP) 和諧波矢量激勵(lì)編碼 (HVXC) 語(yǔ)音壓縮算法則以更低的數(shù)據(jù)率對(duì)單獨(dú)的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼,如圖2所示。
DRM+
DRM+是在DRM基礎(chǔ)上的進(jìn)一步發(fā)展,它是在波段I和波段II (FM-波段) 上數(shù)字收音傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。而且,OFDM可提供高效頻譜利用和無(wú)干擾移動(dòng)接收。憑借其95 kHz的帶寬,DRM+適合歐洲使用的100 kHz FM模式,可以在波段II的各個(gè)頻段中傳輸。
評(píng)論