数字调频接收机的门限扩展系统技术方案

本实用新型专利技术提供数字调频接收机的门限扩展系统，该系统包括模拟前端模块、混频模块、第一滤波模块、门限扩展模块以及解调模块；其中，门限扩展模块包括第一延迟模块将第一滤波信号进行延迟得到第一延迟信号；第一频谱搬移模块将第一延迟信号进行频谱搬移得到第一搬移信号；第二滤波模块将第一搬移信号进行滤波；第二频谱搬移模块将滤波后的第一搬移信号搬移至原来位置得到门限扩展信号；计算模块接收第一滤波信号并且根据第一滤波信号计算得到算数信号，计算模块输出算数信号至第一频谱搬移模块以及第二延迟模块。本实用新型专利技术能够滤除更多载波噪声，提高解调信号的信噪比，并且不会导致声音失真。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于数字调频领域，具体涉及一种用于数字解调形如立体声广播信号的调频信号的设备，特别涉及数字调频（FM）接收机的门限扩展系统。
技术介绍
FM接收机的目的是根据接收到的无线电信号来还原出被调制信号。频率调制的载波信号的表达为其中是载波频率；D是频率调制度，一般为75KHz；是被调制信号。目前常见的数字FM接收机的结构框图如图1所示，模拟前端模块1将接收的FM信号的RF（Radio Frequency：无线电频率）变频到中频（Intermediate Frequency：中间频率）并滤波后得到IQ两路信号，再通过模数转换模块2对中频信号进行采样，然后用带通滤波模块3，即数字带通滤波器RFBPF（Intermediate Frequency Band-Pass Filter）进行滤波，RFBPF是以RF为中心频率的复数带通滤波器，一般来说，75KHz调制度的立体声信号，的带宽大约是±100KHz，所以为了保证声音不失真，中频滤波器的带宽不能小于±100KHz。然后再用混频模块4进行混频，最后经过解调模块5完成FM信号的解调，解调模块5为CORDIC（一种笛卡尔坐标转换到极坐标的算法）和微分电路。但是当接收的载波信号的信噪比在FM信号门限以下时，FM解调信号的信噪比会急剧恶化，从而导致灵敏度下降。因此需要门限扩展技术来提高数字调频接收机的灵敏度。现有技术中，常见的提高FM解调信号的信噪比的方法有如下几种:1.减小调制度，缩小信号带宽，从而可以使用更窄的RFBPF来滤除更多载波噪声，从而提高解调信号信噪比，例如FMFB；但是由于减小了调制度，这种方法的效果并不好。2.如公开号为CN1115833的中国专利技术专利申请中提到的通过检测和去掉解调信号的相位跃变，从而提高解调信号信噪比；但是这种方法只能检测一部分的跃变，而且就算检测到跃变也只能削弱跃变并不能准确还原正确的信号，解调信号的信噪比改善有限。3.如公开号为CN101420239的中国专利技术专利申请中提到的使用可变带宽和可变衰减斜率的RFBPF来自适应不同的载波信噪比，避免引起声音失真的前提下滤除更多的载波噪声，从而提高解调信号信噪比；但是由于要避免声音不失真，所以RFBPF的带宽在减少的同时RFBPF的衰减斜率也要变得更为缓慢，因此最终对灵敏度的提高并不大。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种数字调频接收机的门限扩展系统。为实现上述的主要目的，本技术提供的数字调频接收机的门限扩展系统包括模拟前端模块、模数转换模块、混频模块、第一滤波模块、门限扩展模块以及解调模块；模拟前端模块接收FM信号并将FM信号变频为中频信号，模拟前端模块输出中频信号至模数转换模块；模数转换模块将中频信号进行模数转换得到数字信号，模数转换模块输出数字信号至混频模块；混频模块将数字信号混频到直流得到混频信号，混频模块输出混频信号至第一滤波模块；第一滤波模块滤除混频信号的噪声和镜像得到第一滤波信号，第一滤波模块输出第一滤波信号至门限扩展模块；门限扩展模块扩展第一滤波信号的门限值得到门限扩展信号，门限扩展模块输出门限扩展信号至解调模块；解调模块解调门限扩展信号得到解调信号；其中，门限扩展模块包括第一延迟模块、第一频谱搬移模块、第二滤波模块、第二频谱搬移模块以及计算模块；第一延迟模块将第一滤波信号进行延迟得到第一延迟信号，第一延迟模块输出第一延迟信号至第一频谱搬移模块；第一频谱搬移模块将第一延迟信号进行频谱搬移得到第一搬移信号，第一频谱搬移模块输出第一搬移信号至第二滤波模块；第二滤波模块将第一搬移信号进行滤波，第二滤波模块输出滤波后的第一搬移信号至第二频谱搬移模块；第二频谱搬移模块将滤波后的第一搬移信号搬移至原来位置得到门限扩展信号；计算模块接收第一滤波信号并且根据第一滤波信号计算得到算数信号，计算模块输出算数信号至第一频谱搬移模块以及第二延迟模块。由上述方案可见，本技术提供的门限扩展模块为一种能够准确跟踪载波信号的瞬时频率且带宽窄的CTLPF（Carrier Tracking Low Pass Filter：载波跟踪式低通滤波器）来滤除更多的载波噪声，从而提高解调信号的信噪比，而且不会导致声音失真。一个优选的方案是门限扩展模块包括第二延迟模块，第二延迟模块接收算数信号进行延迟后得到第二延迟信号，第二延迟模块输出第二延迟信号至第二频谱搬移模块。由上可见，第一延迟模块在第二滤波模块引入群延迟；第二延迟模块补偿在第二滤波模块引入的群延迟。第一滤波信号的IQ两路信号经过第一延迟模块，IQ两路信号延迟的采样点数为第二滤波模块的群延迟，从而保证能够精确跟踪载波的瞬时频率，并且之后能够通过第二延迟模块对群延迟进行补偿。一个优选的方案是计算模块包括微分模块、脉冲消除模块、第三滤波模块以及正余弦信号发生模块；微分模块接收述第一滤波信号并且将第一滤波信号进行处理得到微分信号，微分模块输出微分信号至脉冲消除模块；脉冲消除模块消除微分信号的干扰脉冲得到脉冲消除信号，脉冲消除模块输出脉冲消除信号至第三滤波模块；第三滤波模块滤除脉冲消除信号的噪声得到第三滤波信号，第三滤波模块输出第三滤波信号至正余弦信号发生模块；正余弦信号发生模块根据第三滤波信号计算得到算数信号，正余弦信号发生模块输出算数信号至第一频谱搬移模块以及第二延迟模块。由上可见，计算模块输出算数信号至第一频谱搬移模块以及第二延迟模块,用于计算第一频谱搬移模块的搬移频率以及第二频谱搬移模块的搬移频率。一个优选的方案是脉冲消除模块包括判断模块、多路选择模块以及第三延迟模块，对比模块用于对比预设的最大值是否大于或者等于输入的微分信号；多路选择模块用于根据对比模块的结果选择输出的脉冲消除信号；第三延迟模块用于存储脉冲消除信号。由上可见，脉冲消除模块通过将输入的微分信号与预设的最大值进行比较，判断输入的中频信号是否为正常信号，从而有选择性的输出脉冲消除信号。一个优选的方案是算数信号包括正弦算数信号和余弦算数信号。由上可见，计算模块的正余弦信号发生模块通过计算分别得到正弦算数信号以及余弦算数信号，并分别输出至第一频谱搬移模块以及第二延迟模块。附图说明图1是现有数字调频接收机实施例的结构框图。图2是本技术数字调频接收机的门限扩展系统实施例的结构框图。图3是本技术数字调频接收机的门限扩展系统实施例中门限扩展模块的结构框图。图4是本技术数字调频接收机的门限扩展系统实施例中门限扩展模块的脉冲消除模块的结构框图。图5是应用本技术数字调频接收机的门限扩展系统实施例所实现的方法流程图。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。具体实施方式参见图2，图2为本技术数字调频接收机的门限扩展系统实施例的结构框图。本技术的门限扩展系统包括模拟前端模块11、模数转换模块12、混频模块13、第一滤波模块14、门限扩展模块15以及解调模块16。模拟前端模块11用于接收FM信号并将接收的FM信号的载波频率变频到中间频率，生成中频信号；模数转换模块12用于将中频信号进行模数转换得到数字信号；混频模块13，即复数混频器，用于将数字信号混频到直流得到混频信号；第一滤波模块14，即FIRLPF低通滤波器，用于滤除混频信号的噪声和镜像得到第一滤波信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
数字调频接收机的门限扩展系统，包括模拟前端模块、模数转换模块、混频模块、第一滤波模块、门限扩展模块以及解调模块；所述模拟前端模块接收FM信号并将所述FM信号变频为中频信号，所述模拟前端模块输出所述中频信号至所述模数转换模块；所述模数转换模块将所述中频信号进行模数转换得到数字信号，所述模数转换模块输出所述数字信号至所述混频模块；所述混频模块将所述数字信号混频到直流得到混频信号，所述混频模块输出所述混频信号至所述第一滤波模块；所述第一滤波模块滤除所述混频信号的噪声和镜像得到第一滤波信号，所述第一滤波模块输出所述第一滤波信号至所述门限扩展模块；所述门限扩展模块扩展所述第一滤波信号的门限值得到门限扩展信号，所述门限扩展模块输出所述门限扩展信号至所述解调模块；所述解调模块解调所述门限扩展信号得到解调信号；其特征在于：所述门限扩展模块包括第一延迟模块、第一频谱搬移模块、第二滤波模块、第二频谱搬移模块以及计算模块；所述第一延迟模块将所述第一滤波信号进行延迟得到第一延迟信号，所述第一延迟模块输出所述第一延迟信号至所述第一频谱搬移模块；所述第一频谱搬移模块将所述第一延迟信号进行频谱搬移得到第一搬移信号，所述第一频谱搬移模块输出所述第一搬移信号至所述第二滤波模块；所述第二滤波模块将所述第一搬移信号进行滤波，所述第二滤波模块输出滤波后的所述第一搬移信号至所述第二频谱搬移模块；所述第二频谱搬移模块将滤波后的所述第一搬移信号搬移至原来位置得到所述门限扩展信号；所述计算模块接收所述第一滤波信号并且根据所述第一滤波信号计算得到算数信号，所述计算模块输出所述算数信号至所述第一频谱搬移模块以及所述门限扩展模块的第二延迟模块。...

【技术特征摘要】
1.数字调频接收机的门限扩展系统，包括模拟前端模块、模数转换模块、混频模块、第一滤波模块、门限扩展模块以及解调模块；所述模拟前端模块接收FM信号并将所述FM信号变频为中频信号，所述模拟前端模块输出所述中频信号至所述模数转换模块；所述模数转换模块将所述中频信号进行模数转换得到数字信号，所述模数转换模块输出所述数字信号至所述混频模块；所述混频模块将所述数字信号混频到直流得到混频信号，所述混频模块输出所述混频信号至所述第一滤波模块；所述第一滤波模块滤除所述混频信号的噪声和镜像得到第一滤波信号，所述第一滤波模块输出所述第一滤波信号至所述门限扩展模块；所述门限扩展模块扩展所述第一滤波信号的门限值得到门限扩展信号，所述门限扩展模块输出所述门限扩展信号至所述解调模块；所述解调模块解调所述门限扩展信号得到解调信号；其特征在于：所述门限扩展模块包括第一延迟模块、第一频谱搬移模块、第二滤波模块、第二频谱搬移模块以及计算模块；所述第一延迟模块将所述第一滤波信号进行延迟得到第一延迟信号，所述第一延迟模块输出所述第一延迟信号至所述第一频谱搬移模块；所述第一频谱搬移模块将所述第一延迟信号进行频谱搬移得到第一搬移信号，所述第一频谱搬移模块输出所述第一搬移信号至所述第二滤波模块；所述第二滤波模块将所述第一搬移信号进行滤波，所述第二滤波模块输出滤波后的所述第一搬移信号至所述第二频谱搬移模块；所述第二频谱搬移模块将滤波后的所述第一搬移信号搬移至原来位置得到所述门限扩展信号；所述计算模块接收所述第一滤波信号并且根据所述第一滤波信号计算得到算数信号，所述计算模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文捷，
申请(专利权)人：建荣集成电路科技珠海有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44