[发明专利]一种数字调频立体声解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是在FM(调频)接收机中的一种数字调频 立体声解码方法。

背景技术

目前，FM立体声接收机被广泛使用在手机、MP3和FM广播等产品中。 传统的FM无线电广播以一种标准的立体声方案进行传送。标准的立体声信 号频谱图如图1所示，立体声信号由左声道和右声道的和信号M＝L+R、左 声道和右声道的差信号S＝L-R以及19KHz的导频信号组成。另外，立体 声信号中也可能包含被调制在57KHz的RDS(无线电数据系统)信号或者 RBDS(无线电广播数据系统)信号。

传统立体声解码方法首先需要恢复出19KHz的导频信号，通过这个导 频信号以获得38KHz的立体声副载波。然后这个副载波信号被用来将立体 声信号下变频至基带。最后分别得到左声道和右声道信号。

与上面立体声解码类似，在发送端，相应地需要一个导频信号用来产生 38KHz的立体声载波信号以将基带信号调制到高频。导频信号的使用极大地 方便了立体声信号解码操作的硬件实现，但是同时这也带来了一定的问题， 比如说，由于发送机内在固有的相位偏移或者由于传输信道的噪声影响，在 接收端所恢复出的导频信号和接收的立体声副载波信号之间就存在一个相 位误差。这个相位误差会降低接收机的立体声隔离度，增加互调失真，影响解 码性能。所谓立体声隔离度就是指立体声音响系统中左右两个声道之间的隔 离度，它实际上反应了左右两个声道相互串扰的程度。如果两个声道之间串 扰较大，那么声音的立体感将被减弱，这无疑会影响用户的使用体验。

发明内容

本发明提出一种数字调频立体声解码方法，该方法通过一个相位误差补 偿电路，彻底消除副载波信号与立体声信号相位差的影响，提高了立体声解 码性能。

本发明方法是这样实现的：一种数字调频立体声解码方法，立体声解码 电路设有左、右声道的和信号及差信号产生电路，立体声复合信号经过一个 低通滤波器得到左、右声道的和信号，立体声复合信号经过数字锁相环、倍 频器和另外一个低通滤波器得到左、右声道的差信号，立体声混合器将和、 差信号混合后经去加重电路得到相分离的左、右立体声信号，其特征是设置 一个相位误差补偿电路并用该相位误差补偿电路替换前述的差信号产生电 路，通过一对正交副载波信号对立体声复合信号进行解码，消除副载波的相 位影响，立体声复合信号经相位误差补偿电路处理后送给立体声混合器；该 相位误差补偿电路是由一个内部结构对称的电路组成的，包含第一和第二两 个乘法器、第一和第二两个低通滤波器、第一和第二两个平方器、一个加法 器和一个开方器；立体声复合信号通过第一乘法器与副载波信号相乘后经过 第一低通滤波器输出到第一平方器，同时立体声复合信号还通过第二乘法器 与正交的副载波信号相乘后经过第二低通滤波器输出到第二平方器，将这两 个平方器的输出通过加法器相加后进入开方器，开方器输出作为立体声混合 器的输入。

具体步骤如下：

(1)立体声复合信号经立体声解码电路的低通滤波器得到左声道和右声 道的和信号M＝L+R；

(2)立体声复合信号与一对正交副载波信号cos(2π×38×10³t)以及 sin(2π×38×10³t)分别相乘后通过相位补偿，得到左声道和右声道的差信号 S＝L-R；

(3)将和信号M和差信号S输入到立体声混合器后经过去加重器即得到 左声道信号和右声道信号。

上述步骤(2)中：

立体声复合信号

y(t)＝(L+R)+Acos(2π×19×10³×t+γ)+(L-R)cos(2π×38×10³×t+η)

分别与信号cos(2π×38×10³t)以及信号sin(2π×38×10³t)相乘后得

y(t)·cos(2π×38×10³×t)＝(L+R)cos(2π×38×10³×t)+

                          Acos(2π×19×10³×t+γ)cos(2π×38×10³×t)+