基于ID200的数字广播接收机DF50C系统设计(上)

作者：陈国峰，陆明莹，张红升

数字广播DAB技术通过采用合适的音源编解码方法和纠错技术，可提供CD音质的节目，通过采用宽带多载波的传输方法，提高了传输过程中的抗干扰能力。即使高速移动接收，也不会影响收听质量。DAB的技术使得一个频段内可以复用多套节目，提高了频谱利用率。同时，DAB还可以传送大量的数据业务，例如广播电文、静止画面、计算机程序等。因此，DAB又被称作数字多媒体广播（DMB）。

随着数字广播DAB的发展，目前全球已有1000多个DAB/DMB台开播，包括中国北京、上海、广东等地，但DAB/DMB解码核心芯片仍是瓶颈，接收终端开发严重滞后。ID200是西安西芯微电子公司近年来在国内开发的DAB/DMB基带解码核心芯片，其集成度、功耗、性能、价格指标均处于国际领水平，基于此芯片及核心技术，不仅可以简化DAB数字音频广播接收机的设计，同时可以降低DAB数字音频广播接收机的成本，进而提高其市场竞争力。

DAB基带芯片ID200简介

ID200是一款面积小、功耗低、可用于移动和便携设备的DAB解码器（DAB基带解码器和MPEG L2音频解码器）芯片。该芯片可以对DAB传输帧进行1.5Mbps全速解码，包括数字混频、同步/跟踪和解调。基带解码器可同时对传输帧内的两路音频、数据或视频节目进行解码。解码后的音频节目可以通过片内MPEG L2音频解码器播放，而数据/视频节目可以通过片外CPU进一步处理和显示。芯片上集成了1Mb SRAM。

ID200 DAB基带解码器架构如图1所示。DAB基带解码的功能可以简单概括为：系统首先将模拟的DAB 中频信号通过ADC转换成数字中频信号，然后利用数字的方法进行IQ分量的分离和滤波从而得到复数形式的OFDM时域信号，接下来利用FFT得到各个副载波的样点并完成频率解交织，然后利用FFT计算的结果进行DQPSK解调并完成时间解交织，最后用Viterbi解码器进行信道解码，从而恢复出DAB节目源数据。节目源（MPEG音频数据流）再经过音频解码器播放，得到高质量的声音。

图1： DAB基带解码器结构示意图。

DF50C的硬件结构

DAB接收机DF50C的构成需要ID200芯片 + RF 芯片, 以及ADC 和音频DAC(驱动耳机)。FM 接收机采用单芯片方案。DAB 接收和FM 接收共享同一根天线。DAB+FM模块需要一个MCU 芯片来控制RF芯片、ID200 、音频DAC、FM 芯片。接收机生产厂家亦可通过此MCU 芯片实现独特的界面设计及功能扩充。基带解码不需要外加SRAM。

DF50C的硬件结构见图2。接收机各部分的功能分别为：

◆ RF芯片采用的是MAX2170，RF模块完成调谐的功能,同时将射频DAB信号从Band Ⅲ（174～230 MHz）或者L Band（1452～1492 MHz）搬移到中频（2.048MHz或38.912MHz）。根据DAB协议，RF模块必须具备能够接收这两个频段信号的能力；
◆ A/D模块实现将RF输出的基带模拟信号转换为数字信号，从而方便后面的DAB数字解码的实现；
◆ 基带解码模块是DAB接收机最核心的部分。完成DAB信道解码和OFDM解调、DQPSK解调等工作。通过基带解码处理后的数据包括声音广播和数据业务。声音广播业务可以继续进行声音解码，数据业务要送入相应的解码单元进行具体的业务解码。
◆ MCU采用了Microchip的P18f45j10，MCU控制模块，用来管理整个系统中各个模块的配置，以及控制各个模块的工作和码流。同时它也提供人机交互的功能，如响应键盘信息，控制LCD显示信息。它提供了SPI、I2C等总线接口，方便与外部各模块的通信。

图2中虚线框内即为DAB接收机的基带解码和信源解码部分。

图2： DAB接收机原理框图。

DF50C的主要技术指标

DAB 接收性能：

◆ 数字广播标准 DAB ETSI 300 401
◆ 我国DAB 国家标准GY/T214.2006
◆ L 波段和3 波段的高速移动接收
◆ 灵敏度： -97dBm/3 波段， -97dBm/L 波段
◆ 可实现DAB 模式 1, 2, 4 的自动识别和接收
◆ MPEG L2 音源解码，支持48KHz, 24KHz 采样频率，自动识别声道模式，支持单通道、双通道、立体声；
◆ LCD 显示屏， 显示DAB 节目台名，动态文字，节目类型，DAB 信号强度和BER
◆ 时间显示，包括 年，月，日，小时，分
◆ 提供功能扩展的JTAG & USB 界面
◆ 低功耗的DAB分时工作模式
◆ 模块功耗：140mW@128Kpbs DAB 接收
◆ DAB+FM 接收机样机典型功耗：240mW
◆ 电源： 3.0V / 1.8V
◆ DAB+FM 模块尺寸：35 x 65 x 3 mm2
◆ DAB+FM 模块PCB 设计: 仅用2 层金属
FM 接收性能：
◆ 自动搜索模式和手动搜索模式
◆ FM 电台频率显示
◆ RSSI 信号强度显示
◆ 支持RDS 数据和文字解码
◆ FM IC 功耗：54mW @ FM接收

http://www.video.com.cn/slbb/jsqy/200805/1210042685828.html