得益于微處理器不斷增強(qiáng)的性能，軟件定義無(wú)線電(SDR)可以為汽車(chē)OEM制造商提供新的解決方案。將收音機(jī)功能從硬件轉(zhuǎn)向軟件，不但能夠?yàn)槿蚱?chē)制造業(yè)帶來(lái)成本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也可以在將來(lái)的收音機(jī)功能方面為制造商帶來(lái)更大的靈活性。

在首款車(chē)載收音機(jī)接收器上市80余年之后，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正面臨諸多更大的挑戰(zhàn)。車(chē)載收音機(jī)必須具備比大多數(shù)其他消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品更多的特性：超長(zhǎng)壽命、高可靠性和高性能。如今，車(chē)載收音機(jī)不但需要支持傳統(tǒng)的模擬無(wú)線電系統(tǒng)(AM和FM)，還需要支持?jǐn)?shù)字無(wú)線電系統(tǒng)。

需要解決的一個(gè)主要問(wèn)題是全球存在多個(gè)不同的數(shù)字無(wú)線電廣播標(biāo)準(zhǔn)——從DAB(+)到DRM(+)及HD Radio，如此等等，不一而足。各個(gè)國(guó)家或地區(qū)由于不同原因(商業(yè)、政治、金融和網(wǎng)絡(luò)等)而選擇了不同的標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)線電設(shè)計(jì)工程師面臨的真正挑戰(zhàn)在于，如何把基于不同廣播技術(shù)、差錯(cuò)保護(hù)方案和編碼技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)地集成起來(lái)。

盡管汽車(chē)生產(chǎn)差不多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全球化生產(chǎn)，但車(chē)載收音機(jī)市場(chǎng)卻是區(qū)域性的，因?yàn)楦鱾€(gè)地區(qū)部署了不同的數(shù)字無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)。因此，每個(gè)市場(chǎng)都需要一種專(zhuān)用的數(shù)字無(wú)線電解決方案(圖1)。這種多樣性不但成本高昂而且耗費(fèi)時(shí)間，因?yàn)閷?duì)于每個(gè)市場(chǎng)，都需要評(píng)估、測(cè)試和集成不同組合的音頻器件。

圖1：產(chǎn)品鏈(各種標(biāo)準(zhǔn)均采用專(zhuān)用單器件)。

更加靈活

為使靈活性和成本效率達(dá)到最佳平衡，可以通過(guò)適當(dāng)組合功能強(qiáng)大的DSP(=靈活性)和專(zhuān)用HW加速器(=成本效率)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件定義無(wú)線電雖然并非什么新思想，但目前為止，純軟件無(wú)線電系統(tǒng)仍然主要用于學(xué)術(shù)研究。

實(shí)現(xiàn)具有商業(yè)價(jià)值的數(shù)字無(wú)線電系統(tǒng)的關(guān)鍵是為硬件/軟件做出適當(dāng)?shù)姆止?，同時(shí)考慮以下因素：盡量將數(shù)字化擴(kuò)展到天線輸入部分(數(shù)字技術(shù)更靈活)；應(yīng)在硬件中實(shí)現(xiàn)需要固定和常規(guī)數(shù)據(jù)計(jì)算的處理步驟(例如：數(shù)字濾波)。

嵌入式處理器技術(shù)不斷增強(qiáng)的計(jì)算性能已發(fā)生重大變化，SDR亦是如此。如今，仍然無(wú)法在多用途處理器上運(yùn)行純SDR。然而，將來(lái)可以把越來(lái)越多的處理元件映射到處理器上，從而幫助OEM制造商進(jìn)一步降低硬件成本，提高其產(chǎn)品的成熟度。

圖2：精簡(jiǎn)的供應(yīng)鏈(采用SDR技術(shù))。

更經(jīng)濟(jì)

SDR技術(shù)提供了更加經(jīng)濟(jì)的方式?？蛻?hù)可以使用一顆支持多標(biāo)準(zhǔn)的單芯片設(shè)計(jì)，而無(wú)須為每一種標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)一種專(zhuān)用的解決方案。這種模式將簡(jiǎn)化物流過(guò)程，并減少芯片開(kāi)發(fā)、軟件驗(yàn)證、模塊制造等方面的研發(fā)投資。

此類(lèi)解決方案的一個(gè)示例是來(lái)自恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors)公司的數(shù)字廣播協(xié)處理器SAF356x(圖3)，該協(xié)處理器支持HD-Radio、DAB、DAB+、T-DMB、DRM和DRM+等標(biāo)準(zhǔn)。每一標(biāo)準(zhǔn)的解決方案可以在汽車(chē)生產(chǎn)線通過(guò)編程來(lái)激活。您只需開(kāi)發(fā)高集成度的硬件解決方案，就可支持全世界的收音標(biāo)準(zhǔn)。

圖3：面向多個(gè)市場(chǎng)的多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字廣播SAF356x。

其目的還不是在通用處理器上運(yùn)行完整的收音方案。在當(dāng)今的技術(shù)條件下，這樣的系統(tǒng)尚不經(jīng)濟(jì)。然而，關(guān)鍵是對(duì)芯片進(jìn)行獨(dú)特的設(shè)計(jì)，使處理器以技術(shù)和商業(yè)上最適合的方式執(zhí)行每一種功能，無(wú)論是硬件功能還是軟件功能。因而，一個(gè)多標(biāo)準(zhǔn)收音系統(tǒng)始終包括一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)幅/調(diào)頻收音機(jī)功能的器件，和一個(gè)通過(guò)SDR實(shí)現(xiàn)相應(yīng)地區(qū)要求的所有數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)的第二器件。

過(guò)渡期間提供更多支持

還有一個(gè)挑戰(zhàn)是不同技術(shù)、客戶(hù)支持服務(wù)與性能要求的結(jié)合。

當(dāng)DAB+的出現(xiàn)引起編解碼器的變化時(shí)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了一個(gè)令人困惑的問(wèn)題。盡管在DAB+出現(xiàn)時(shí)，車(chē)載DAB收音機(jī)安裝的數(shù)量并不是很多，但在當(dāng)時(shí)，市場(chǎng)上已有不少汽車(chē)采用了僅支持DAB的解決方案，無(wú)法升級(jí)到DAB+。轉(zhuǎn)變到DAB+新編解碼器的過(guò)程存在問(wèn)題，原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)樯漕l和音頻處理不夠靈活，無(wú)法進(jìn)行重配置。另外，許多解決方案一旦被安裝在汽車(chē)中，根本就沒(méi)有利用新軟件升級(jí)芯片組的機(jī)制。而SDR解決方案(與高效芯片設(shè)計(jì)相結(jié)合)可以幫助汽車(chē)制造商和系統(tǒng)解決方案提供商快速應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。此外，SDR有助于促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)和新功能的普及步伐，因?yàn)樗鼮槟切┭葸M(jìn)速度較快的消費(fèi)市場(chǎng)功能提供了更快捷的途徑。

由于同一節(jié)目在模擬信道(如調(diào)頻)和數(shù)字信道(如DAB)之間存在廣播延遲，當(dāng)收音機(jī)從模擬接收方式切換到數(shù)字接收模式時(shí)(反之亦然)，如果聆聽(tīng)體驗(yàn)因此而受到消極影響，其結(jié)果將不利于新數(shù)字無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)的普及。正因如此，現(xiàn)代收音系統(tǒng)都要求具備“DAB-FM混頻”之類(lèi)的功能，這類(lèi)功能可以在模擬接收與數(shù)字接收之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接且不會(huì)導(dǎo)致任何中斷。收音機(jī)將根據(jù)接收質(zhì)量參數(shù)，始終切換到最佳接收信道。

數(shù)字域還有另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)——可以開(kāi)發(fā)出時(shí)移功能以保障無(wú)線電節(jié)目的連續(xù)性，比如，從收聽(tīng)者因接電話而中斷的時(shí)刻開(kāi)始恢復(fù)。然而，SDR技術(shù)也可能為客戶(hù)供應(yīng)鏈帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于傳統(tǒng)無(wú)線電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，集成過(guò)程中通常有一家半導(dǎo)體公司提供幫助和服務(wù)。然而，隨著針對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)的軟件組件的增多，情況可能變得復(fù)雜起來(lái)，因?yàn)檐浖赡軄?lái)自不同的供應(yīng)商。因此，有必要確保在芯片供應(yīng)商外，建立一個(gè)可靠的供應(yīng)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

采用SDR概念設(shè)計(jì)的數(shù)字收音機(jī)和采用RFCMOS技術(shù)的FM/AM收音機(jī)無(wú)縫結(jié)合

通過(guò)采用SDR和RFCMOS技術(shù)，恩智浦為客戶(hù)提供了將調(diào)頻/調(diào)幅收音接收系統(tǒng)和數(shù)字廣播系統(tǒng)相結(jié)合的解決方案。如圖4所示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將具備模擬廣播信號(hào)處理和音頻處理功能的HERO與實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播信號(hào)處理的SAF356X相連接，即可實(shí)現(xiàn)適用于全球模擬和數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)。

圖4：適用于全球廣播系統(tǒng)的解決方案。