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(多图) DAB接收机的样机设计

来源:今日电子 /西安电子科技大学 齐志强 蒋佳?? 2006年12月29日 ?? 收藏0

??? DAB接收机硬件电路设计

??? 1 方案结构框图

??? 根据对DAB接收机组成部分的分析,本次设计采用FPGA+DSP的设计方案,DAB接收机完整的结构框图如图2所示。DAB信号从天线接收后进入高频头部分,选出所需的频率块,然后将选出的高频信号送入混频器,变为中心频率为38.912MHz、带宽为1.536 MHz的中频信号,中频信号滤掉无用的频谱部分后再经频率变换和滤波,变为中心频率为2.048 MHz、带宽为1.536MHz的基带信号。然后进入ADC,采样速率为8.192MHz,转换成数字信号后进入FPGA。FPGA完成并串转换,同步和解调, 以及VCXO所需的控制电路等。处理后的数据进入DSP,DSP外部时钟为24.5MHz,所以DSP可进行4倍频,工作于100MHz。DSP中完成解交织、Viterbi译码、解扰以及音频解码,最后数据被送入DAC,恢复出原始模拟信号,送入喇叭即可收听。

接收机的结构框图

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nbsp;?????? 图2? 接收机的结构框图


??? 2 器件的选型

??? 器件的选型要求在满足系统需求的情况下力争使成本最低,功耗最小,设计方便且易于调试,所以要全面兼顾芯片的运算速度、价格、硬件资源、运算精度、功耗以及芯片的封装形式、质量标准、供货情况和生命周期等。综合考虑以上几方面因素,本次设计中ADC选用TLV5535,DAC选用AKM4352,FPGA选用EP1S40,DSP选用TMS320VC5510。

??? TLV5535是一款性能优良的8位ADC,具有35MSPS的采样速率,3.3V单电源供电,典型功耗只有90mW,模拟输入带宽达600MHz,很适合本设计。AKM4352是非常适合便携式音频设备的DAC,带宽20kHz,采样速率8~50kHz,工作电压为1.8~3.6V,通带波动只有±0.06dB,阻带衰减达43dB,性能非常优良。TMS320VC5510是TI公司的一款高性能、低功耗DSP。它具有很高的代码执行效率,其最高指令执行速度可达800MIPS,双MAC结构,可设置的指令高速缓冲存储器容量为24KB,片上RAM共160K×16b,此外还有3组多通道缓冲串行口和可编程的数字锁相环发生器等,I/O电压??? 3.3V,内核电压1.6V。EP1S40是ALTERA公司Stratix系列FPGA,具有非常高的内核性能、存储能力、架构效率,提供了专用的功能用于时钟管理和数字信号处理应用及差分和单端I/O标准,此外还具有片内匹配和远程系统升级能力,功能丰富且功耗较小。EP1S40的片内资源也足以满足本设计所需。

??? 3 主要模块的电路设计

??? ADC与FPGA相连,并在FPGA内完成并串变换,译码电路也由FPGA来完成。FPGA与ADC间的连接包括数据线和时钟线,ADC的时钟由FPGA来提供,数据线和时钟线均与FPGA的I/O引脚直接相连即可,如图3所示。

ADC

?????????????????????????? 图3? ADC与FPGA连接原理图

??? DSP通过异步串行口与DAC连接,如图4所示,DAC输出的模拟信号经滤波后可直接输出语音信号。

DSP

?????????????????????????? 图4? DSP与DAC连接原理图


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DAB? 接收机? DSP? FPGA?

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