改进频道搜索方案的低中频调频接收机设计

论文摘要

调频体制以其较强的抗干扰能力等特性在音频广播、电视以及无线通信领域都得到了广泛的应用。近十年来,随着CMOS集成电路技术的不断发展,许多应用都倾向于单芯片集成方式以获得在成本和性能上的优势。但调频无线电广播此方面进展相对较慢,无线电制造商仍采用昂贵和低集成度的双极性或Bi-CMOS工艺,使得调频无线电系统不能及时的分享到集成电路技术进步、工艺提升带来的益处。直到最近,一种新型的基于CMOS工艺数字低中频接收机架构才在市场上出现,他一出现就以其高集成度和优良的性能得到高度的关注。在用数字实现的FM调频接收机中,如何快速准确的搜索到电台所在的频道是一个商用数字FM调频接收机必须解决的难题。现今调频收音机选择电台时常通过在检测调频信号解调前限幅电路的电流,利用该电流与输入信号强度的对数在相当大范围内成正比的特性得到接收信号的强度指示,最后通过信号的强度选择电台。此结构一般需要一个模拟电路检测限幅电路的电流,面积较大,同时还存在容易误判的缺陷。这是因为调频信号带宽最大为180KHz,所以当台信号强且调制带宽大时,且用频率步进50KHz和100KHz搜台时,上述方法将发现在180KHz内指示的信号强度都大于设定门限（门限一般为最弱电台信号强度）,从而导致误判为多个电台,严重影响搜台的准确性。本文提及的项目是一种基于CMOS工艺的低成本数字低中频调频接收机的设计的数字处理部分。在此设计中,用数字处理的方法改进了调频收音机电台搜索方案,克服了现有技术关于调频收音机搜索电台容易产生误判现象的不足。该改进同时利用输入信号强度指示（RSSI）和频偏信息来判断电台。在实际测试显示,该方案能有效的改进调频收音机搜索电台的准确度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 导言
• 2 FM 架构体系的发展
• 2.1 FM 架构体系的发展历程
• 2.2 超外差接收机
• 2.3 模拟低中频接收机
• 2.4 数字低中频接收机
• 3 数字中频接收机原理
• 3.1 数字零中频结构
• 3.1.1 直流偏移
• 3.1.2 I、Q 失配
• 3.1.3 偶数阶失真
• 3.2 数字低中频接收机
• 3.2.1 采用Hartley 结构的数字中频接收机
• 3.2.2 采用Weaver 结构的数字低中频接收器
• 4 新型搜台算法的原理
• 4.1 传统搜台算法的缺陷
• 4.2 改进的搜台方案原理
• 5 调频立体声接收机的设计实现
• 5.1 调频立体声接收机实现框图
• 5.2 数字下变频和解调制模块
• 5.3 立体声解调模块
• 5.4 频道选择模块
• 5.4.1 RSSI 检测
• 5.4.2 载波频偏检测
• 6 测试结果
• 6.1 调频接收机性能
• 6.1.1 仿真结果
• 6.1.2 工程样片测试结果
• 6.2 搜台性能
• 7 结论
• 参考文献
• 附录1 系统性能测试方法
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文