数字调频调制器
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基于专用数字上变频器的中频调制器引言根据奈奎斯特以离散量描述一个正弦波至少需要2个点的波形幅度值。
但在实际的工程应用中为了保证信号失真满足系统基本要求,至少需要2.5个离散幅值点来描述一个周期的正弦波信号,若使系统调制信号达到较高的质量则需要8个离散幅值点。
例如对于载频为70MHz的数字调制系统,就必须以175~560MHz的信号速率输出数字波形。
若系统中频定在100MHz就必须以250~800MHz的信号速率输出幅值。
要产生这样高速率的调制波形,以目前的数字器件的技术水平存在一定困难,虽然D/A转换器的速率已经达到1GHz以上,但另一个重要的数字信号处理器部件FPGA,却很难以这样的信号速率输出信号波形所对应的离散幅值点。
同时信号的高速率给FPGA同D/A转换器之间的信号连接带来了困难,为保证信号完整性的同时尽量减少高速信号带来的板内串扰,致使PCB板的设计趋向复杂化。
因此采用内核速率较高的专用调制芯片,使高速信号的产生、处理、控制、传输过程被封闭在单一芯片内完成,回避了由FPGA产生高速数据流带来的技术困难,以及PCB 设计的复杂化。
ADI公司针对通信市场设计的高速数字上变频器AD9957是实现高速数字调制的具有普遍适应性的一款高性能芯片。
1.AD9957数字上变频器基本技术特性1.1基本技术指标AD9957内部集成了大量硬件资源,包括正交数字上变频器、滤波器、时钟倍频器、D/A转换器、增益控制器、参数寄存器、波形存储RAM、SPI接口控制器等。
可通过对其内部信号参数寄存器的配置产生多种复杂波形。
AD9957内核基本性能参数如下:1GSPS内部时钟速率,模拟输出信号最高频率为400MHz;1GSPS同步时钟,14bD/A 输出;相位噪声小于125dBc/Hz(400MHz);8个可编程键控波形存储寄存器(键控幅度、频率、相位);正交信号输入速率为250MHz/18b;三种可编程工作模式:正交调制方式;单音频方式;内插DAC方式。
数字调制器的结构及工作原理侯体康S1207W301在实际的通信系统中不少都不能直接传送基带信号,必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的某些参量随基带信号的变化而变化,即所谓调制。
用基带数字信号控制高频载波,把基带数字信号变换为频带数字信号的过程称为数字调制,把频带数字信号还原成基带数字信号的反变换过程称为数字解调。
通常把数字调制及数字解调合起来统称为数字调制。
下面我们大致来介绍一下数字调制器的结构及其工作原理。
(一)调制器的定义及结构原理调制器是邻频调制器的简称,也常被称作射频调制器或电视调制器,现也有俗被称为共享器、是有线前端电视机房的主要设备之一。
调制器是调制式直流放大电路中的一个重要环节。
由图1-1可见:欲放大的直流信号ui经过调制器后,变为交流信号UA;再经过交流放大器放大后,最后由解调器转换成直流输出信号UO;振荡器产生开关信号UC;用于控制调制器的取样动作。
由于信号的放大任务主要由交流放大器完成,而交流放大器的零点漂移小到可以忽略不计,调制器与解调器的零漂也可以做得很小,所以,调制式直流放大器可用来放大微弱的直流信号。
图1-1图1-2为调制器的原理图,如图所示:图1-2因为开关K 负载并联,故称为并联制器。
工作过程如下:若在0-T/2时间内K 断开,则A 点取得电平UmA ;若在(T/2)-T 时间内K 接通,则A 点接地;以后随差开关K 周期地通断动作,在A 点将得到一脉动的直流电压UA (如下图),UA 可以分解为直流分量UAO 和交流分量UA-O ,经过隔直电容C 后,UAO 降落在电容器上,而交流分UA-被送到负载RL 上去,即UO=UA-O调制器最基本功能是信号调制功能。
即将视频/音频信号尽可能不失真地调制到载波上,以满足长距离传送和分配的要求。
所以,国标规定正常的调制度为87.5%。
伴音信号要于图像信号同时调制。
为避免对图像信号的干扰,将伴音信号先调制在调频副载波上,然后放在图像频率的6.5MHz 频点上,组成一个完整的电视频道。
modem是什么什么是modem?Modem(调制解调器)是一种设备,用于将数字信号转换为模拟信号,以便通过电缆、光纤或电话线等传输介质传输数据。
它的名称来自于其功能,即将数字信号调制为模拟信号以进行传输,并将接收到的模拟信号解调为数字信号。
Modem的工作原理Modem的工作原理可以分为调制和解调两个过程:1.调制(Modulation)在调制过程中,modem将数字信号转换为模拟信号。
为了将数字信号转换为模拟信号,调制器使用一种或多种调制技术。
最常见的调制技术是调幅(AM)和调频(FM)调制。
在调幅调制中,数字信号通过改变模拟信号的振幅来编码。
调幅的优点是简单、成本低廉,但容易受到噪声的干扰。
调频调制则是通过改变模拟信号的频率来编码数字信号。
2.解调(Demodulation)在解调过程中,modem将收到的模拟信号转换回数字信号。
解调器使用与调制过程相反的技术,将模拟信号还原为数字信号。
解调过程在接收到模拟信号后,通过分析信号的振幅或频率变化来还原数字信号。
Modem的应用Modem在通信领域有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1.互联网接入Modem用于将计算机连接到互联网。
在宽带接入还未普及的时代,调制解调器是连接计算机与电话线之间的桥梁,允许用户通过拨号方式访问互联网。
随着技术的发展,宽带调制解调器取代了传统的拨号调制解调器,提供更快的互联网速度。
2.传真传真机也需要modem来进行数据传输。
在发送传真时,modem将传真数据转换为模拟信号,并通过电话线发送到接收方。
接收方的modem则将接收到的模拟信号转换为数字信号,从而还原传真内容。
3.无线通信在移动通信中,modem也扮演着重要的角色。
例如,在智能手机中,modem负责将数据转换为无线信号,以便通过无线网络进行传输。
这使得用户能够通过手机进行语音通话、发送短信、上网等各种功能。
4.工业自动化在工业自动化领域,modem用于远程监控和控制。
tc9307数字调谐器工作原理TC9307数字调谐器工作原理引言:随着科技的不断进步,数字调谐器作为一种先进的调频调谐技术,被广泛应用于无线通信和广播领域。
TC9307数字调谐器是一款高性能的数字调谐器芯片,具有卓越的性能和可靠性。
本文将详细介绍TC9307数字调谐器的工作原理。
一、数字调谐器的基本原理数字调谐器是一种将模拟信号转换为数字信号的设备。
它通过采样、量化和数字处理等步骤,将输入的模拟信号转换为数字信号,从而实现信号的处理和调谐。
二、TC9307数字调谐器的结构TC9307数字调谐器由模拟前端、数字处理单元和控制接口等部分组成。
1. 模拟前端:模拟前端主要负责对输入信号进行滤波、放大和混频等处理。
它由低噪声放大器、滤波器和混频器等模块组成。
其中,低噪声放大器负责放大输入信号,滤波器用于滤除杂散信号,混频器用于将输入信号与本振信号进行混频,产生中频信号。
2. 数字处理单元:数字处理单元主要负责对模拟信号进行采样、量化和数字滤波等处理。
它由ADC(模数转换器)、DSP(数字信号处理器)和DAC(数模转换器)等模块组成。
其中,ADC将模拟信号转换为数字信号,DSP对数字信号进行处理,DAC将数字信号转换为模拟信号输出。
3. 控制接口:控制接口用于与外部设备进行通信和控制。
它包括通信接口、时钟接口和控制信号接口等。
通过控制接口,可以实现对数字调谐器的参数设置和调节。
三、TC9307数字调谐器的工作流程TC9307数字调谐器的工作流程如下:1. 输入信号采样:模拟前端对输入信号进行采样和放大,将采样信号送入ADC进行转换。
2. 数字信号处理:ADC将采样信号转换为数字信号,送入DSP进行数字滤波和处理。
经过数字处理后的信号可以实现抗干扰、增强信号质量等功能。
3. 数字信号输出:经过数字处理的信号经过DAC转换为模拟信号,输出给后端设备进行进一步处理或显示。
4. 参数设置和控制:通过控制接口,可以设置数字调谐器的工作频率、带宽、增益等参数,实现对信号的调谐和优化。
调制器的原理及应用1. 调制器的概述调制器是一种用于调节信号的幅度、频率或相位的设备。
它在通信系统、广播系统以及其他电子设备中起到关键作用。
调制器通过改变信号的特性来实现信号的传输和处理。
2. 调制器的原理2.1 幅度调制(AM)原理幅度调制是一种通过改变信号的幅度来调制载波的方法。
该方法广泛应用于广播系统中,可以将音频信号转换为带有特定幅度变化的无线电信号进行传输。
幅度调制的原理如下:•将低频音频信号作为调制信号。
•将高频载波信号的幅度根据调制信号的变化而改变。
•调制后的信号经过无线电传输,在接收端经过解调器解调还原出原始音频信号。
2.2 频率调制(FM)原理频率调制是一种通过改变信号的频率来调制载波的方法。
该方法主要应用于调频广播、移动通信等领域。
频率调制的原理如下:•将低频音频信号作为调制信号。
•将高频载波信号的频率根据调制信号的变化而改变。
•调制后的信号经过无线电传输,在接收端经过解调器解调还原出原始音频信号。
2.3 相位调制(PM)原理相位调制是一种通过改变信号的相位来调制载波的方法。
该方法多用于数字通信系统中。
相位调制的原理如下:•将低频数字信号作为调制信号。
•将高频载波信号的相位根据调制信号的变化而改变。
•调制后的信号经过无线电传输,在接收端经过解调器解调还原出原始数字信号。
3. 调制器的应用3.1 通信系统中的应用调制器在通信系统中扮演着重要角色,它负责将原始信号进行调制,使其适合在信道中传输。
调制器在以下应用中被广泛使用:•无线电广播:将音频信号调制成无线电信号进行广播传输。
•移动通信:将语音、图像等信号调制成数字信号进行移动通信传输。
•卫星通信:将数据信号调制成无线电信号通过卫星进行通信传输。
3.2 音频系统中的应用调制器在音频系统中用于音频信号的处理和传输。
以下是调制器在音频系统中的应用案例:•音频混音器:将多个音频信号进行混合和调制,实现多声道音频的处理和播放。
•电子乐器:利用调制器对音频信号进行处理,达到不同的音色效果。
数字调频原理
数字调频(Frequency Modulation,简称FM)是一种用于调制
和解调信号的调制方式。
它通过改变载波信号的频率来携带信息。
在数字调频系统中,信息信号被转换为数字形式,并与载波信号相乘,使得载波信号的频率按照信息信号的变化而变化。
这种调频方式相对于模拟调频具有许多优势,例如信号质量更稳定、抗干扰能力更强以及噪声影响较小。
数字调频通常使用连续相位调制(Continuous Phase Modulation,简称CPM)来实现。
CPM基于对信号的相位进
行变化,而不是对信号的幅度进行改变。
这种调制方式可以降低信号的带宽,从而提高频谱效率。
此外,数字调频还具有良好的容错性,使得它在无线通信领域得到广泛应用。
数字调频的原理是将信息信号分为离散的样点,并对每个样点进行数字编码。
这些编码可以是二进制码、四进制码或其他形式的码。
编码后的信息信号与载波信号相乘,使得载波信号的频率按照信息信号的编码进行变化。
解调时,接收端将接收到的信号进行解码,并还原出原始的信息信号。
数字调频的实现涉及到频率变换器、数字编解码器以及相位锁定环路等电路。
由于数字技术的发展,现代数字调频系统能够实现更高的速率和更高的频谱效率。
现有的数字调频系统在无线通信、广播电视以及卫星通信等领域得到了广泛的应用。
调制解调器的组成调制解调器是一种用于数字通信的设备,用于将数字信号转换成模拟信号以便传输,并将接收到的模拟信号转换成数字信号以便处理。
它是信息传输中的关键设备,广泛应用于宽带网络、电话系统、有线电视、无线信号传输等领域。
调制解调器的主要组成包括:1. 数字调制器:用于将输入的数字信号转换成模拟信号。
数字调制器包括数字信号处理器(DSP)和模数转换器(ADC)。
DSP用于处理数字信号,进行编码、压缩、纠错等操作。
ADC将数字信号转换成模拟信号,通常使用采样定理进行采样。
2. 模拟调制器:用于将数字信号转换成模拟信号。
它包括调制器和滤波器。
调制器将数字信号嵌入到载波信号中,通常使用调频调制(FM)或调幅调制(AM)等技术。
滤波器用于滤除调制过程中产生的频谱外部分,以便得到干净的模拟信号。
3. 载波发生器:用于产生高频载波信号。
载波发生器通常由振荡器和频率合成器组成,通过振荡器产生基准频率,然后通过频率合成器调整频率和相位,以产生所需的载波信号。
4. 调制解调器控制器:用于控制调制解调器的工作。
它包括微处理器、控制信号接口(CSI)和调制解调器驱动器等组件。
控制器负责调节调制解调器的工作参数,如信号速率、调制方式、误码率等。
CSI负责与外部系统进行通信,如计算机、电话网络等。
驱动器负责将控制信号转换成适应调制解调器的电平和波形。
5. 解调器:用于将接收到的模拟信号转换成数字信号。
解调器包括解调器和模数转换器(DAC)。
解调器从接收信号中提取出所需的信息,去除噪声和干扰,并将模拟信号转换成数字信号。
DAC将数字信号转换成模拟信号,通常使用重构滤波器以还原原始信号。
6. 驱动电路和接口电路:用于连接调制解调器和外部设备。
驱动电路通过放大和调节信号电平,以便与外部设备进行通信。
接口电路负责将调制解调器与计算机、传真机、电话网络等设备进行连接和数据传输。
7. 电源和供电电路:用于提供调制解调器所需的电源,包括直流电源和交流电源。
什么是数字信号调制器(DSM)如何设计一个简单的DSM电路数字信号调制器(DSM)是一种用于将数字信号转换成模拟信号的电路。
它在许多电子设备中广泛应用,包括通信系统、音频系统和视频系统等。
本文将介绍数字信号调制器的基本原理以及设计一个简单的DSM电路的方法。
一、数字信号调制器(DSM)的原理数字信号调制器主要是用来将数字信号转换成模拟信号,并将其发送到模拟电路中进行处理或输出。
它通常由以下几个主要模块组成:1. 数字信号输入模块:该模块用于将输入的数字信号转换成适当的电压或电流形式,以便后续的处理。
2. 数字信号处理模块:该模块负责对输入的数字信号进行各种处理,如滤波、调制、解调等。
其中最常见的数字信号处理技术包括脉冲编码调制(PCM)、脉冲宽度调制(PWM)和脉冲位置调制(PPM)等。
3. 模拟信号输出模块:该模块用于将经过数字信号处理后的信号转换成模拟信号,并输出到模拟电路中进行进一步处理或输出。
二、设计一个简单的DSM电路要设计一个简单的DSM电路,可以按照以下步骤进行:1. 确定输入和输出的数字信号类型:首先要确定输入和输出的数字信号类型,例如是否为脉冲编码调制信号、脉冲宽度调制信号或脉冲位置调制信号等。
2. 设计数字信号输入模块:根据输入信号类型的不同,设计相应的数字信号输入模块。
例如,如果输入信号是脉冲编码调制信号,可以使用适当的解码器将输入信号转换成二进制数据。
3. 设计数字信号处理模块:根据需要进行信号处理的具体要求,设计数字信号处理模块。
可以使用相应的滤波器对输入信号进行滤波,以去除噪声或不需要的频率分量。
同时,可以使用调制器对滤波后的信号进行调制,以生成适当的模拟信号。
4. 设计模拟信号输出模块:设计模拟信号输出模块,将经过数字信号处理后的信号转换成模拟信号,并输出到相应的模拟电路中。
5. 进行模拟电路的进一步处理:将模拟信号输入到模拟电路中进行进一步的处理或输出。
根据具体的需求,可以设计适当的模拟电路来完成所需的功能。
模拟调制和数字调制
模拟调制和数字调制是通信领域中常用的两种调制方式。
模拟调制是指将模拟信号(如音频、视频等)通过调制器转换为模拟调制信号(如调幅、调频、调相信号等),并通过信道传输到接收端,再通过解调器将模拟调制信号转换为原始信号。
数字调制则是将数字信号(如二进制数据)通过调制器转换为数字调制信号(如ASK、FSK、PSK等),通过数字信道传输到接收端,再通过解调器将数字调制信号转换为原始数字信号。
相比于模拟调制,数字调制具有更好的信号抗干扰性能和更高的传输效率,因此在现代通信中更加普遍。
除了常用的ASK、FSK、PSK 等数字调制方式,还有一些高级的数字调制技术如QAM、OFDM等,这些技术可以提高信号传输速率和可靠性。
需要注意的是,数字调制也有一定的限制,如数字信号的采样率和量化精度会影响数字调制的性能,对于高速和高精度的数字调制,需要更高的计算和传输能力。
因此,在实际应用中需要根据具体需求选择合适的调制方式和参数,以达到最佳的传输效果。
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数字电视调制解调器工作原理数字电视调制解调器(Digital TV Modem)是一种用于传输数字电视信号的设备,它通过调制和解调技术将数字信号转换为模拟信号,以便在电视机上得到高质量的图像和声音。
本文将详细介绍数字电视调制解调器的工作原理。
一、数字电视信号的产生数字电视信号是通过对原始音视频信号进行数字化处理而获得的。
在传输前,原始音视频信号会被采样、量化和编码。
采样是指对连续的模拟信号进行离散化处理,将其转换为数字信号。
量化是指采样后将模拟幅度值转换为一系列离散的数字化幅度值。
编码则是通过采用压缩算法,对量化后的信号进行编码,以便在传输过程中减少数据量,提高传输效率。
二、数字电视信号的调制在数字电视调制解调器中,调制是指将数字信号转换为模拟信号的过程。
调制的目的是将数字信号从原始的低频带转移到载波信号上,以便在传输过程中抵抗干扰。
数字电视信号的调制可以采用多种调制方式,例如正交振幅调制(QAM)、相位调制(PM)和频率调制(FM)。
其中,最常用的是正交振幅调制。
正交振幅调制通过改变信号的振幅和相位,将数字信号编码到两个正交振幅分量上,然后将这两个分量调制到载波信号上。
三、数字电视信号的解调数字电视信号的解调是指将模拟信号转换为数字信号的过程。
解调的目的是还原出原始的数字信号,以便在电视机上进行解码、解压缩和播放。
数字电视信号的解调过程与调制过程相反,主要包括载波信号的识别、信号的解调和解调信号的恢复。
首先,解调器需要识别出接收到的信号中的载波信号。
然后,通过对接收到的模拟信号进行解调,将其转换为数字信号。
最后,对数字信号进行处理和恢复,还原出原始的音视频信号。
四、数字电视调制解调器的功能数字电视调制解调器不仅仅只负责调制和解调信号,还具备其他的功能,以确保数字电视信号的传输质量和播放效果。
以下是数字电视调制解调器常见的功能:1. 错误校验和纠正:数字电视信号在传输过程中容易受到干扰和噪声的影响,因此调制解调器需要对接收到的信号进行错误校验和纠正,以确保传输的准确性和可靠性。
调制解调器主要功能调制解调器是一种用于实现数字和模拟信号之间的相互转换的设备。
它主要由调制器和解调器两部分组成,具有多种功能。
调制器是将数字信号转换为模拟信号的部分。
它将数字信号通过一系列编码和调制技术转换为模拟信号,以便在传输媒介上进行传输。
调制器的主要功能有:1. 数字信号编码:通过各种编码技术,将数字信号表示成模拟信号的形式。
常见的编码技术有脉冲编码调制(PCM)、调幅(AM)和调频(FM)等。
2. 调制:将编码后的数字信号通过调制技术转换为模拟信号。
调制技术根据信号的特点选择适合的调制方式,常用的包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)和调相调制(PM)等。
3. 频谱分配:在信号传输过程中,对于频谱资源的有效利用非常重要。
调制器可以通过频谱分配技术将不同的信号分配到不同的频带中,实现多信号同时传输。
解调器是将模拟信号转换为数字信号的部分。
它将模拟信号通过一系列解调和解码技术转换为数字信号,以便进行后续的数字信号处理。
解调器的主要功能有:1. 解调:从模拟信号中还原出调制信号。
解调技术根据调制方式的不同选择相应的解调器,常用的有包络检波解调器、频率判决解调器和相位判决解调器等。
2. 解码:将解调后的模拟信号转换为数字信号。
解码技术可以还原出原始的数字信号,以便进行后续的处理和分析。
3. 信号处理:解调器可以对数字信号进行一系列处理,如滤波、放大、降噪等。
这些处理可以提高信号的质量和可靠性,保证信号的传输和解码的准确性。
除了上述主要功能外,调制解调器还具有其他辅助功能,如误码率监测、错误纠正和自动速率适应等。
这些功能可以提高信号传输的可靠性和性能,在不同的应用场景中发挥重要作用。
综上所述,调制解调器是一种实现数字和模拟信号转换的设备,其主要功能包括数字信号编码、调制、频谱分配、解调、解码和信号处理等。
通过这些功能,调制解调器可以实现数字信号的可靠、高效传输,并在不同的应用领域中得到广泛应用。
电路中的调制器原理与应用调制器是电子技术中一种重要的设备,广泛应用于通信领域。
它的作用是将低频信息信号通过调制技术转换成高频载波信号,以便在传输过程中能够更好地保持信号的完整性和传输距离。
本文将从调制器的工作原理、调制技术的分类以及调制器在不同领域中的具体应用等方面进行探讨。
一、调制器的工作原理调制器的工作原理基于调制技术,即将原始信号与载波信号相互作用,使得载波信号的某些特征发生改变。
一般来说,调制器由两个部分组成:调制部分和载波振荡器。
调制部分负责将原始信号与载波信号合成,而载波振荡器则用于产生稳定的载波信号。
通过调制部分的调制作用,原始信号的信息就被转移到了载波信号上,形成调制后的信号。
二、调制技术的分类调制技术主要分为模拟调制和数字调制两种类型。
模拟调制是指将连续变化的原始信号直接转移到连续变化的载波波形上,最常见的模拟调制技术有调幅(AM)调制、调频(FM)调制和调相(PM)调制等。
而数字调制则是将原始信号离散化后,再与载波信号进行合成。
数字调制技术的应用越来越广泛,包括常见的调制方式如正交振幅调制(QAM)、正交频分复用(OFDM)等。
三、调制器的应用调制器在通信领域中有着广泛的应用。
首先,在无线通信中,调制器被用于将语音、数据等原始信号转换成能够适合无线传输的高频载波信号。
例如,手机通话时的语音信号就是通过调制器进行调制后,发送到对方手机进行解调。
另外,在广播和电视领域,调制器也扮演着重要的角色。
广播电台和电视台需要将声音和图像信号传输到接收设备,通过调制技术,信号可以被更好地传输和接收。
这样,大众就可以利用收音机、电视机等设备收听广播、观看电视节目。
此外,调制器还广泛应用于雷达、航空航天、医学等领域。
在雷达系统中,调制器将待测目标的反射信号进行调制,以便雷达设备能够更好地识别目标。
在航空航天领域中,调制器被广泛应用于导航系统和通信系统,以实现飞行器的定位和通信。
在医学领域,调制器有助于对体内信号的检测和传输,例如心电图和脑电图等医学信号的采集和传输过程都需要借助调制器来实现。
调制器的原理及应用调制器是一种电子设备,用于在调制信号中嵌入具有特定频率的载波信号,从而将原始信号传输到远距离。
它是现代通信系统的核心组件之一,广泛应用于无线电广播、电视传输、无线通信、卫星通信等领域。
调制器的工作原理是通过改变载波信号的某些特性来传输原始信号。
调制技术主要分为模拟调制和数字调制两种。
模拟调制是通过改变载波信号的频率、振幅或相位的方式来嵌入原始信号,常见的模拟调制技术有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
数字调制是将原始信号表示为数字形式,将数字信号与载波信号进行合成,常见的数字调制技术有调幅移位键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和正交幅度调制(QAM)。
调制器的主要作用是将原始信号转化为适合传输的信号形式,同时保证传输效率和质量。
原始信号可以是声音、图像、数据等,通过调制器将这些信号转化为电磁波形式的载波信号,可以通过天线等方式传输到接收端,然后通过解调器还原出原始信号。
在无线电广播中,调制器用于将音频信号转化为调幅信号,然后通过天线发射出去。
接收端的收音机通过天线接收到调幅信号后,经过解调器解调得到原始音频信号,实现广播内容的传输。
在电视传输中,调制器将音频和视频信号进行分别处理,音频信号通过调频方式传输,视频信号通过调幅方式传输,然后经过天线发射出去。
接收端的电视机通过天线接收到这些信号后,经过解调器解调得到原始音频和视频信号,实现电视节目内容的传输。
在无线通信中,调制器常用于将数字信号进行数字调制,然后通过天线发送出去。
接收端的无线终端设备通过天线接收到信号后,经过解调器解调得到原始数字信号,实现无线通信的传输。
在卫星通信中,调制器用于将原始信号转化为适合卫星传输的信号形式,通过卫星发送到目标地区。
接收端的卫星接收器通过解调器解调得到原始信号,实现卫星通信的传输。
综上所述,调制器是一种重要的通信设备,可以将原始信号转化为适合传输的信号形式,广泛应用于无线电广播、电视传输、无线通信、卫星通信等领域。
多种调频制式数字调制器设计
张辉
【期刊名称】《一重技术》
【年(卷),期】2002(000)004
【摘要】数字移频调制和数字移相调制相结合构成的多功能数字信号调频器,具有调频精度高、电路简单、易于集成的优点,在数字通讯上非常适用.
【总页数】2页(P20-21)
【作者】张辉
【作者单位】黑龙江黑化集团公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.多制式数字电视调制器 [J],
2.数字调频调制器AES/EBU音频接口设计探析 [J], 汪阳;胡军
3.基于FPGA的多制式高速QAM调制器设计 [J], 欧海;赵明生
4.多功能数字调频调制器设计 [J], 周勇
5.ZHC368D数字调频广播调制器 [J],
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通信地址:安徽省合肥市黄山路451号三系汪阳收邮编:230031项目名称:GPS同步广播激励系统项目编号:03412审批单位:安徽省科技厅数字调频调制器AES/EBU音频接口设计探析汪 阳 胡 军(中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥 230031)(解放军炮兵学院三系,合肥 230031)Explored the design of the mouthpiece for AES/EBU with digital frequency modulator system.Wang Yang,Hu Jun(Anhui Institute of Optic And Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Hefei230031)(The third Department of Artillery Academy of PLA,Hefei 230031)摘要:本文详细分析了AES/EBU音频信号的编码、格式结构,结合调频同步广播激励器的设计,提出基于DSP的AES/EBU音频信号解码方案,并给出了实现方案的解码电路和程序流程。
关键词:AES/EBU 编码 解码 DSP 数字调频调制器文献标识码:A 中图分类号:TN935.2Abstract:This article analyzed the Audio Coding for AES/EBU, proposed the audio decoding plan based on the DSP system, and wrote out the realization plan about the decoding electric circuit and the procedure routine.Keywords:AES/EBU;code;decodes;DSP;digital frequency modulator;一、AES/EBU音频信号的编码1、AES简介目前用于专业和广播设备间传输的数字信号通常为AES/EBU格式。
AES/EBU专业音频接口协议是音频工程协会和欧洲广播联盟共同制定的标准,它是传输和接收数字音频信号的数字设备接口协议,是专业数字音频系统首要互连方案。
2、AES音频信号的编码AES/EBU数字音频接口标准使用一个称为双相标识(Biphase mark)的调频(FM)通道编码以调制串行数据,使之无直流(DC-Free)和自同步(Self-clocking)。
其波形图如图1所示。
图1 双相标识码其编码规则是无论码元为“1”或“0”,在每个数据比特周期的开始都有一个电平转换,而且每个码元“1”的中间有一个跳变,为归零码,对于码元“0”,在整个比特周期之内保持电平不变。
双相标志码编码的数据流中不会出现两个连续的“1”或“0”。
AES/EBU音频A/D转换的取样频率分别是32kHz、44. 1kHz、48kHz。
每次量化采用18比特、20比特或24比特,目前采用较多的是20比特量化,24比特量化可以用于影片记录、CD原版制作。
3、AES音频信号的格式结构AES/EBU数字音频信号的结构如图2。
一个音频样值是一个经周期取样、量化和以2的补码方式数字化表示的信号。
每个取样字被格式化成为一帧(frame),1帧的数据在个音频采样周期内被传送出去。
一帧包括两子帧,各包含两声道的取样。
子帧结构4 bit前同步字,4 bit辅助数据,20bit音频数据样本加lbit音频样本有效位,1 bit用户数据位,1 bit通道状态位和1 bit图2 AES/EBU音频信号结构图(1)前同步字占用4bits,用于音频子帧、帧、块的同步和识别,为了区别于帧内其它数据,不采用双相标志编码。
可用X、Y、Z表示它的3种编码组合。
其中:● Z:块的开始标志,也是块中第一帧(帧序号为0)通道A的标志。
● X:块中除第一帧外其它各帧中通道A的标志。
● Y:块的各帧中通道B的标志。
(2)附属数据(AUX)占用4bits。
作用如下:20bits量化时,用作附属数据通道(如用于工作联络);24bits 量化时,用作24bits中的低4bits。
(3)音频样值占用20bits,表示一个声道的音频取样值,具体内容如下:20bits量化时,作为20bits A/D 取样值的补码;24bits量化时,作为24bits A/D取样值高20bits的补码。
(4)音频样值有效标志(V)0:表示该子帧音频数据为可解码的模拟音频。
1:表示音频样值有错误发生,该子帧不适合解码。
(5)用户数据(U)在一个块内有效,每个子帧包含用户数据的1bit,共192bits,24Byte。
可将它们用来传送该通道音频信号的附加信息(如用作版权信息)。
(6)通道状态(C)用以指示该通道的工作状态。
在一个块内有效,每个子帧包含用户数据的1bit,共192bits,24Byte。
(7)奇偶校验(P)奇偶校验位是将子帧中除前同步符以外的其余所有bits组成一个偶校验(偶数个1),用以该子帧中的误码检错。
二、基于DSP的调频立体声激励器AES音频接口解调方案调频立体声激励器实现从音频输入立体声编码、数据处理直至射频数字调制(DDS方式)输出87~108MHz调频(FM)信号的全数字过程。
系统不但具有因建在软件平台(数字处理)之上而带来的灵活性和兼容性,同时更具有因使用DSP技术而带来的高性能指标。
系统将输入的AES/EBU数据流解调,然后经采样频率转换器,经预加重、数字滤波、延时等处理后生成数字立体声音频信号。
在AES/EBU口输入的信号如果受到干扰,可以通过模拟输入口输入模拟音频信号(可以是复合、单声道、SCA信号),经预加重、数字滤波、延时等处理后生成数字立体声音频信号。
图3 AES解调方案如图中描述,AES解调的主要由以下几个步骤组成。
1、时钟提取。
从AES数据流中提取出原始编码时钟。
2、同步。
根据同步时钟,完成块、帧、子帧同步。
3、双相标志码解码。
将双相标志码编码的AES数据流解调成原始AES数据流,并放在块缓冲区中。
4、块域信息提取。
包括通道状态、用户数据2个部分。
它们分布在1个块内的各个子帧中,在块域内有效。
5、帧域信息提取。
帧由2个子帧组成,二者采用相同的格式,分别代表左、右两声道,所以提取时过程相同。
对于每一个子帧,首先判断音频样值有效标志,它表示该子帧是否适合解码,然后根据奇偶校验位进行子帧中除前同步字以外的奇偶校验,如果校验失败,说明传输过程中该子帧有错误发生。
校验通过后即可进行声道音频样值的提取。
有以下两种情况:a)量化是20bits,则音频样值就是子帧内的20bits音频样值数据;b)量化是24bits,则音频样值是由子帧内的20bits作为其高20bits,附属数据的4bits作为其低4bits组成的24bits数据。
2、解调模块硬件设计AES解调模块完成AES输入信号的解调,DSP的McBSP(多通道缓冲串口)用于实现与AES数字音频输入端的连接。
全部解调过程由DSP独立执行,输出结果是左、右声道模拟取样值,以及各种附加信息。
取样值供立体声编码模块进行立体声编码时使用,附加信息除用于解调过程的相关控制之外,还供立体声编码模块读取,从而了解声道音频的参数等信息,另外,这些信息还可用于界面显示,供用户参考。
3、解调模块程序设计根据AES解调总体实现方案,基于DSP的AES解调程序流程图如下:失败详细程序略,下面给出主要函数:(1)初始化函数:int Initializtion(void)函数功能说明:初始化DSP芯片,包括中断、定时、串口等内部资源;初始化外围电路,包括与DSP相连的功能芯片参数设置,I/O端口设置;初始化全局变量。
(2)时钟提取函数:long GetClock(void)函数功能说明:根据输入的经过双相标志码编码的AES信道数据流跳变间隔,提取出原始AES音频数据流编码时钟。
返回值表示用DSP机器周期个数表示双相标志码编码时钟周期。
(3)同步过程函数:int synchronize(long clock)函数功能说明:根据双相标志码编码时钟,在AES音频块范围内实现块、帧、子帧同步。
(4)双相标志码解码函数:int Decode(long clock, Char *buffer)函数功能说明:在时钟的控制下,对输入的AES信道码流进行双相标志码解码,并将AED 音频块大小的数据放于缓冲区内。
(5)通道状态提取函数:int ChannelState(Char* buffer, Char cState[12])(6)用户数据提取函数:int UserData(Char* buffer, Char uData[12])(7)子帧分析与音频样值提取函数:int ParseData(Char* buffer, Long aesDate[192][2])四、总结本文详细分析了AES/EBU音频信号的编码、格式结构,结合调频同步广播激励器的设计,提出基于DSP的AES/EBU音频信号解码方案,并给出了实现方案的解码硬件结构设计和关键程序函数,整机测试的效果达到了预期的技术指标,证明了方案设计的合理性。
本文作者创新点:1、创造性地提出基于DSP数字信号处理方式的数字音频AES/EBU的编码方案;2、并将此方法运用于专业数字调频广播系统中,效果良好。
参考文献:[1] 汪波.AES/EBU数字音频的参数及测量技术. 标准与检测 ,2005.04[2] 王启祥.浅谈数字声频接口及其标准. 电声技术,1995.05[3] 徐速.基于DSP的实时语音压缩.微计算机信息.2007年第1-2期,P215-216[4] Revised AES Standard for Digital audio-Digital input-output interfacing-Serial Transmission Format for Two-channel Iinearly Represented Digital Audio Data.Copy-right@ The Audio Engineering Society lnc,2003.作者简介:汪 阳:男、1972年出生,中国科学院安徽光机所在读博士,主要研究光电通信技术。
胡 军:男、1969年出生,博士,主要研究无人机技术及其应用。
Biography:The first author :Wangyang(1972-),male(Han nationality),Comes form Huangshan City, Anhui Province,Doctor,Research Field:Communication engineering。