drm接收机软件系统的研究与实现

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1、第一章绪论中波广播的干扰常来自天波，即电离层的影响。由于电离层导电性能在白天和夜间的不同变化，夜间收到的中波电台会比白天多，相应的干扰电台也多。短波的主要传播途径是天波，在天波传播过程中，时变衰减、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等等的因素，都可能造成信号的强弱显著变化、形状畸变，影响短波通信的效果。因此，为了提高广播质量，需要一套更先进的传输系统来取代目前的系统。数字系统比模拟系统有更好的传输性能和信道利用率。DRM系统便是在当前数字化的大趋势下应运而生的。为了制定一个新的30MHz以下频段的数字传输系统，1998年，DRM联盟成立了。经过一段时间的

2、工作之后，DRM组织提出了系统建议，我们称为DRM系统。DRM系统在2001年10月被ETSI标准化。2003年6月16日DRM组织在日内瓦召开ITU无线电行政大会，最终通过有关数字广播技术标准【3】，DRM成为了全球性的数字AM标准。DRM系统是世界上唯一非专利的，针对30M以下频段的数字调幅广播系统。DRM技术先进，性能可靠，是广播发展的一个里程碑。这对于促进我国广播事业的发展和技术进步是一个良好的机遇。下面对DRM收发系统作简要的介绍。1．2DRM发射系统从系统传输数据的功能来分，整个DRM发射系统由三个通道构成。分别是：主业务信道MSC(MainSer

3、viceChannel)、快速访问信道FAC(FastAccessChannel)和业务描述信道SDC(ServiceDescriptionChannel)。主业务信道MSC．MSC信道包含了DRM系统的各种服务信息。DRM系统最多可以支持四种服务。<2>快速访问信道FAC快速访问信道用来提供快速访问的服务选择信息。它包含了用于系统快速解复用的信道信息，如交织深度和频谱占用方式等。<3>业务描述信道SDCSDC主要负责给出如何解码MSC和各种服务的属性等信息。DRM系统发射机结构如图1．1所示。DRM发射机系统包含如下几个组成部分11】：1信源。DRM系

4、统发射机的信源主要包括音频流和数据流，存在于MSC信道中。<1>音频流。用于传输语音信号。语音信号要经过MP4语音编码。有关音函霉蟋擦垛杂越蚕Q二匝雌熙▲裂口p逛椎芝州o“o▲o‰oZ：}IR。髻杂圣tt譬。L—LUo—‘∽椎《刊恻裂1R嚣料加t留宦留骠酶涮剡测_llrr-]IIrr妲’一-一t十千辑咖f箍箍轻dj正辅霜蚓皿丑

5、

6、篓虽t箍{∞口丁gJL—L划旺椎计斟耋崖L留肿f开留螵k=■I鹫骠_”互娶聚匿’一簿姆褂l拣第一章绪论频的解码，不在本设计范围之内，本文不作具体介绍。<2>数据流。用于传输数据信息。2复用器。DRM最多支持四种服务，每种服务包含音频或

7、数据信息。复用器的功能是将各种服务复用到MSC的复用帧中。3能量扩散。能量扩散用于将传输的信息随机化处理。4信道编码。采用的是删余卷积编码。包含了比特的交织。5单元交织。除了比特交织外，MSC还要进行码元交织。6OFDM单元映射。将FAC、SDC和MSC的码元(单元)映射为一个OFDM符号。7OFDM信号产生器。对OFDM单元符号加上循环前缀和载频，产生OFDM信号。8调制。调制到载波，成为在空间传输的信号。1．3DRM接收系统1．3．1射频前端硬件的实现DRM接收机实现的是发射机的逆过程。整个接收机可以简单分为两个部分，射频前端部分和数字信号处理部分，如下图

8、所示。图1．2DRM接收机的简单框图实验室已经做出了DRM信号的中频接收机前端。其中，射频前端由传统的调幅接收机改造而成。接收机前端的实现，是在普通调幅接收机输出的中频455(或465)kHz信号之后，加下变频模块，将其变为12kHz低频载波信号‘31。之后，将12kHz载波信号送入模数转换器得到数字采样信号。如图1．3所示。由于第一章绪论图1．3DRM射频前端结构图中频较低，也可以对455kHz中频载波信号直接进行A／D采样。但这样便大大增加了数字信号处理模块的运算量和模数转换的采样速率。所以，本系统先将455kHz载波信号下变频到12kHz载波信号，再对1

9、2kHz载波信号进行采样。为了接收机软件便于实现，采样速率设为48kHz。之后，将A／D采样数据送入数字信号处理器，由软件完成整个接收机的解调等功能。数字信号处理任务可以采用计算机、FPGA、DSP或专用芯片来完成。本设计是首先在计算机上实现，之后，将程序移植到DSP上。1．3．2接收机数字信号处理部分的实现载波频率为12k的DRM信号经A／D采样后送入数字信号处理模块进行数据处理。该模块主要完成对输入数字信号的基带获取，时间同步、频率同步、采样时钟同步、OFDM解调、信道估计与均衡、QAM解映射、业务信息解码等主要功能。实现流程如图1．4所示。1．4设计实现

10、内容本设计采用C语言，实现了DRM接收