[发明专利]调频广播测频解调电子系统有效
申请号: | 202010309817.2 | 申请日: | 2020-04-20 |
公开(公告)号: | CN111490839B | 公开(公告)日: | 2021-11-30 |
发明(设计)人: | 焦杰 | 申请(专利权)人: | 吉林省广播电视研究所(吉林省广播电视局科技信息中心) |
主分类号: | H04H40/45 | 分类号: | H04H40/45;H04L7/00 |
代理公司: | 长春众邦菁华知识产权代理有限公司 22214 | 代理人: | 朱红玲 |
地址: | 130033 吉*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 调频 广播 解调 电子 系统 | ||
1.一种调频广播测频解调电子系统,包括输入端INPUT,时钟输入端OSC,采样输出端CLK,数据输出端AUDIO,电容C1,电容C2,电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,运放器U1,D触发器U3,与门U4,D触发器U5,同步使能计数器U6,同步清零计数器U7,同步使能锁存器U8,同步分频器U9,锁存器U10,锁存器U12,乘法器U11,除法器U15,减法器U16,常数输出器U14和除法器U13;其特征是:
所述输入端INPUT与电容C1连接,所述电容C1分别与电阻R2的一端,电阻R3的一端,电阻R4的一端以及运放器U1的正输入端连接;
所述电阻R2的另一端与电容C2的一端连接,所述电容C2的另一端分别与电阻R1的一端以及运放器U1的负输入端连接;
所述运放器U1的输出端分别与电阻R1的另一端,电阻R3的另一端,D触发器U5的D输入端以及与门U4的正输入端连接;
电源VCC端分别与运放器U1的正电源端以及电阻R4的另一端连接;
GND端分别与运放器U1接地端,电容C2的一端以及电阻R2的另一端连接;
所述D触发器U5的Q输出端和与门U4的反输入端连接,与门U4的输出端与D触发器U3的D输入端连接;
所述D触发器U5的C时钟端分别与同步使能计数器U6的CP时钟端,D触发器U3的C时钟端,同步清零计数器U7的CP时钟端,同步使能锁存器U8的C时钟端,同步分频器U9的C时钟端以及时钟输入端OSC连接;
所述D触发器U3的Q输出端分别与同步使能计数器U6的CE计数使能端以及同步使能锁存器U8的LE同步锁存使能端连接;
同步使能计数器U6的QN数据输出端与锁存器U10的DN输入端采用并行数据总线连接;
同步清零计数器U7的QN数据输出端与同步使能锁存器U8的DN输入端用并行数据总线连接;
同步使能锁存器U8的QN数据输出端与锁存器U12的DN输入端采用并行数据总线连接;
所述同步分频器U9的OV输出端分别与同步清零计数器U7的CLR同步清零端,同步使能计数器U6的CLR同步清零端,锁存器U10的C时钟端,锁存器U12的C时钟端以及采样输出端CLK连接;
所述锁存器U10的QN数据输出端与乘法器U11的IN输入端用并行数据总线连接;
所述乘法器U11的OUT输出端与除法器U15的A输入端用并行数据总线连接;
所述锁存器U12的QN输出端与除法器U15的B输入端用并行数据总线连接;
所述除法器U15的Y输出端与减法器U16的IN输入端用并行数据总线连接;
所述减法器U16的输出端OUT为24位并行接口,除法器U13的A输入端为32位并行总线接口,其中低8位用并行数据总线NF[7..0]接GND,高24位用并行数据总线NF[31..8]与减法器U16并行总线输出端OUT的24位并行接口连接;
所述除法器U13的B输入端与常数输出器U14的输出端用并行数据总线连接,除法器U13的输出端与数据输出端AUDIO用并行数据总线连接;
所述运放器U1,输入端INPUT,电容C1,电容C2,电阻R1,电阻R2,电阻R3以及电阻R4组成信号滤波电路;
当R2=R4时,振荡频率f计算公式为:
在输入端INPUT输入中心频率为1.25MHz的低中频调频信号,并且振幅受限,采用VM表示调频信号电压的最大峰峰值,信号滤波电路将受输入信号影响使输出频率接近输入的信号频率;
接收信噪比较好的广播信号时,低中频调频信号中噪声很小,忽略不计;此时低中频调频信号经过电容C1注入到运放器的正输入端,节目信号脉冲序列的频率等于输入的低中频调频信号;
当接收较弱的广播信号时,信噪比较差,低中频调频信号中混杂有较多的噪声,并且噪声会分布在很宽的频率范围内;此时信号滤波电路压制通频带BW 之外的信号,使处于振荡频率f附近的节目信号得到提升,输出的节目信号脉冲序列频率近似等于低中频调频信号的频率,从噪声中过滤出有效的节目信号;如果运放器电源电压为VCC,则通频带BW可以计算;
设计VM为2mV,R2=R4=1K,R3=100K,R1=200K,C2=200P,VCC=3.3V时,滤波电路的中心频率为1.25MHz,带宽为150KHz;
当接收信号较强时,低中频调频信号振幅较大,此时向输入端INPUT输入信号的前级电路要限制输入信号振幅的最大峰峰值不能超过VM,使通频带BW固定为150KHz;当接收信号较弱时,输入信号振幅最大峰峰值会小于VM,通频带将减小;
所述锁存器U10,锁存器U12,乘法器U11以及除法器U15组成了频率计算器,每次经过采样时钟信号的上升沿,若锁存器U10中数据为N,锁存器U12中数据为M,则计算出输入节目低中频信号的频率G;
G=N*171MHz/M
乘法器U11将从IN输入端输入的数据N乘以171MHz之后从OUT输出端送到除法器U15的A输入端,除以从锁存器U12送来的数据M,获得节目信号脉冲的频率;
所述减法器U16,常数输出器U14,除法器U13组成声音数据还原器,采用所述声音数据还原器转换为8位声音数据S的计算公式为:
S=(G-1175000)*256/150000
采用减法器U16将低中频信号的频率G减去1175000,常数输出器U14固定输出150000常数送到除法器U13中,在数据输出端AUDIO得到8位声音数据。
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