軟件無線電使汽車收音機同時支持多種數字廣播標準

　　集所有功能于一體，這并非虛言?，F在，設計工程師可以只通過一個數字收音硬件平臺，就能靈活地滿足功能豐富的汽車信息娛樂系統的各種需求。事實上，自Joseph Mitola于20世紀90年代中期提出軟件無線電 (SDR)的概念以來，它就立刻成為人們關注和研究的焦點。軟件無線電為無線電應用設計者解決了諸多難題，尤其是為實現全球的通用性，收音機所必須支持的標準數量，以及支持多重標準所需的成本。那為什么是現在呢?

　　盡管SDR概念已經在軍事應用中普及多年，但直到最近，對成本敏感的產品，如汽車收音機和手機的設計者們才開始設計基于SDR的解決方案。摩爾定律是一個重要的實現因素，也能使數百萬的晶體管支持高計算密度信號處理芯片。但是，僅憑預處理能力是不夠的。因為在現實世界，還應根據功耗、芯片尺寸和處理核心架構的靈活性等其他指標判斷收音性能，從而適應新的標準。

　　除此之外，在必須滿足不同地區(qū)的汽車信息娛樂標準要求的同時，工程師也面臨著開發(fā)通用的解決方案的問題，因為對于為全球客戶提供服務的汽車OEM(原始設備制造商)而言，單一的方案是不夠的。例如，在美國，HD Radio目前已成為主要汽車品牌的車載娛樂系統中的核心元件。同時，在歐洲，從英國開始，政府選擇了DAB/DAB+/T-DMB標準系列;而德國、法國和意大利等其他歐洲國家對DAB、DAB+和T-DMB也表現出更大的熱情。

　　為了解決標準不統一帶來的問題，恩智浦半導體的工程師們提出了一個非常靈活的SDR理念，即信號處理模塊變成一種可在不同標準之間所共享的功能。該解決方案采用了由恩智浦及其合作伙伴共同開發(fā)的最先進的嵌入式數字信號處理內核，能夠支持現有汽車應用中的各種收音標準， 還能通過更新軟件來適應未來的新的標準。恩智浦的SAF356x是首款用于地面數字廣播的多標準基帶協處理器，除HD Radio，DAB等標準外，還可以通過軟件更新來支持包括DRM或DRM+在內的其他標準。

　　作為一個兼容多種標準的處理器，SAF356x可以代替目前用于車載娛樂系統的多個芯片，通過靈活的軟件升級來適應未來的平臺拓展及升級。為了說明各種標準的異同，下面我們來具體研究一下這些標準。

　　數字調幅廣播 (DRM)

　　DRM是一種30MHz頻率以下的短、中、長波數字收音系統。它具有接近FM的音質以及數字傳輸的方便性，對于AM接收效果的提升是非常顯著的。

　　DRM系統采用編碼正交頻分復用 (COFDM) 技術。所有由數字編碼產生的音頻數據以及相關的信息數據均通過大量緊密排列的載波進行傳輸。

　　所有載波均包含在傳輸信道中，時間和頻率交織的方法用以減輕多徑干擾所造成的衰減。OFDM和編碼的各種參數均可以更改，保證DRM可以在不同的傳播環(huán)境中正常運行。

　　DRM的最大比特率為72 kbit/s。圖1為DRM信道編碼器的框圖。

　　DRM系統利用MPEG 4高效高級音頻壓縮 (HE AAC+ v2) ，以低數據率提供高質量音頻。此外，碼激勵線性預測編碼 (CELP) 和諧波矢量激勵編碼 (HVXC) 語音壓縮算法則以更低的數據率對單獨的語音信號進行編碼，如圖2所示。

　　DRM+

　　DRM+是在DRM基礎上的進一步發(fā)展，它是在波段I和波段II (FM-波段) 上數字收音傳輸的標準。而且，OFDM可提供高效頻譜利用和無干擾移動接收。憑借其95 kHz的帶寬，DRM+適合歐洲使用的100 kHz FM模式，可以在波段II的各個頻段中傳輸。