一种用于广播信号的数字化解调方法技术

本发明专利技术公开了一种用于广播信号的数字化解调方法，其解调系统主要包括载波侦听模块、数字式鉴频鉴相模块、软阈值解调输出模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器。本发明专利技术的解调方法能够实现对声信号的数字化解调，其采用数字式鉴频鉴相模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器构成数字式锁相环路，实现将输入的信号锁定，并通过软阈值解调输出模块输出“1”“0”来控制最终的数字输出。

A Digital Demodulation Method for Broadcasting Signals

The invention discloses a digital demodulation method for broadcasting signals. The demodulation system mainly includes carrier interception module, digital frequency and phase discrimination module, soft threshold demodulation output module, dynamic addition and subtraction pulse module, digital decimal frequency control module, digital control oscillation module and frequency divider. The demodulation method of the present invention can realize digital demodulation of acoustic signals. The digital phase-locked loop is composed of digital frequency discrimination module, dynamic addition and subtraction pulse module, digital decimal frequency control module, digital control oscillation module and frequency divider, which can lock the input signal and output \1\ and \0\ through soft threshold demodulation output module to control the final result. Digital output.

【技术实现步骤摘要】
一种用于广播信号的数字化解调方法
本专利技术属于信号解调
，具体涉及一种用于广播信号的数字化解调方法。
技术介绍
近几年来，随着数字电路的发展，扬声器的应用越来越广泛，包括校园，音乐厅，商贸广场，影剧院，飞机和车辆内等等。扬声器阵列在数据的发射过程中，运用传统的解调方法难免会造成数据的丢失和失真，而在声源阵列中加入数字式锁相环路解调不仅使回路具有锁定时间短，精度高，同步误差小，电路稳定性高等优点，同时避免了模拟电路直流零点漂移、可靠性低等缺点。数字式锁相环路是一种离散的时间器件，因此不可避免的会产生相位的变化。原来的传输方式是模拟信号，传输距离有限，而且容易混入干扰。尤其是在英语考试听力等对播放音质要求比较高的场合，广播方式的背景噪声常常会影响到考生的听力效果。因此目前的教室倾问于每名学生采用无线耳机接收信号。但是这种方式又给听力作弊等不良行为提供了机会，同时也容易使部分同学由于耳机的性能差异而影响到考试的公平性。因此，采用数字传输方式的分布式声学信号广播在教育领域具有实际的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于广播信号的数字化解调方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用于广播信号的数字化解调方法：解调系统包括载波侦听模块、数字式鉴频鉴相模块、软阈值解调输出模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器；所述载波侦听模块：用于鉴别扬声器阵列发出的信号，是否为有用信号，若为有用信号，则给数字式鉴频鉴相模块和软阈值解调输出模块一个使能信号让其开始工作，若不是有用信号，则不工作；所述数字式鉴频鉴相模块：用来比较外部输入信号和从分频器输出的本地信号的频率差和相位差；所述软阈值解调输出模块：输出“1”“0”来控制最终的输出，通过设置高、低电平阈值来实现；所述动态加减脉冲模块：此模块采用动态脉冲的K计数器，此计数器具有两个计数器，分别有计数和减数的功能；该模块实时控制本地信号的频率和周期；当K值有借位时，则根据所设定的参数来减少本地信号的时钟周期，来降低输出信号的频率；当K值有进位时，则根据所设定的参数来增加本地信号的时钟周期，提高输出信号的频率；本模块中K值取2，其动态范围为0，1；所述数字式小数阶频率控制模块：实现信号的高精度输出，减少相位噪声和锁定时间；当动态加减脉冲模块的动态脉冲的K计数器K值到达1时，加载一次数据；所述数字式控制振荡模块：实现电压频率的转换，它的输出信号的振荡频率会随着输人控制电压的变化而变化，直到输入到数字式鉴频鉴相模块的频率稳定；分频器：得到在一定频率内的信号；其中，数字式鉴频鉴相模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器构成数字式锁相环路，实现将输入的信号锁定；当未锁定时，输出的信号是一些不规律的波形，经过持续的输出，当输入波形逐渐达到输出波形时，达到锁定状态，具体解调的方法，包括以下步骤：(1)启动扬声器阵列，载波侦听检测是否为所需信号，若为所需信号，数字式锁相环路开始工作，同时发出使能信号，保证数字式鉴频鉴相模块和软阈值解调输出模块的状态；(2)经过数字式鉴频鉴相模块，使用同步逻辑比较外部输入信号和从分频器输出的本地信号的相位差，判断其是否锁定，若相位差为零时，即达到锁定状态；(3)通过动态加减脉冲模块实时控制本地信号的频率和周期，当K值有借位时，则根据所设定的参数来减少本地信号的时钟周期，来降低输出信号的频率；当K值有进位时，则根据所设定的参数来增加本地信号的时钟周期，提高输出信号的频率，通过此过程来使数字式锁相环路达到锁定状态；(4)下一步经过数字式小数阶频率控制模块，当动态脉冲K计数器达到1时，加载数据，控制本地信号的周期，提高下一次循环的锁定效果；(5)下一步通过数字式控制振荡模块使输出信号的频率达到稳定状态；(6)再通过分频器得到在某特定频率内的信号；(7)下一步，分频器输出的本地信号输入到数字式鉴频鉴相模块时，提取其脉冲个数，并用计数器记录；(8)再一步，经过软阈值解调输出模块时，判步骤7的断脉冲个数是否小于高电平阈值，若不小于，则输出解调信号为“1”，若小于则继续判断；若脉冲个数不大于低电平阈值时，输出解调信号为“0”，反之输出解调信号保持不变。本专利技术的优点和有益效果为：本专利技术的解调方法能够实现对声信号的数字化解调，其采用数字式鉴频鉴相模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器构成数字式锁相环路，实现将输入的信号锁定，并通过软阈值解调输出模块输出“1”“0”来控制最终的数字输出。附图说明图1是本专利技术的用于广播信号的数字化解调方法的解调系统框图。图2是本专利技术的用于广播信号的数字化解调方法流程图。图3是本专利技术的用于广播信号的数字化解调方法的仿真图。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。参见附图，一种用于广播信号的数字化解调方法，其解调系统主要包括载波侦听模块、数字式鉴频鉴相模块、软阈值解调输出模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器。载波侦听模块：用于鉴别扬声器阵列发出的信号，是否为有用信号，若为有用信号，则给数字式鉴频鉴相模块和软阈值解调输出模块一个使能信号让其开始工作，若不是有用信号，则不工作。数字式鉴频鉴相模块：此模块主要用来比较外部输入信号和从分频器输出的本地信号的频率差和相位差，一般数字式鉴频鉴相模块是采用异或门或者JK触发器，而本数字式鉴频鉴相模块是同步逻辑来进行辨别，当他们相位零误差时，达到锁定状态。软阈值解调输出模块：输出“1”“0”来控制最终的输出，通过设置高、低电平阈值来实现。当脉冲个数不小于高电平阈值时，输出解调信号为“1”；当脉冲个数于不大于低电平阈值时，输出解调信号为“0”；当脉冲个数小于高电平阈值且大于低电平阈值时，输出解调信号保持不变。动态加减脉冲模块：此模块采用动态脉冲的K计数器，此计数器具有两个计数器，分别有计数和减数的功能；该模块实时控制本地信号的频率和周期；当K值有借位时，则根据所设定的参数来减少本地信号的时钟周期，来降低输出信号的频率；当K值有进位时，则根据所设定的参数来增加本地信号的时钟周期，提高输出信号的频率，通过此过程来使数字式锁相环路达到锁定状态；本模块中K值取2，其动态范围为0，1。数字式小数阶频率控制模块：实现信号的高精度输出，减少相位噪声和锁定时间。当动态加减脉冲模块的动态脉冲的K计数器K值到达1时，加载一次数据；当每输入特定个数的振荡时钟沿时，预分频器输出一个时钟沿，最终所产生的时钟沿，就是最后得到分频的结果，即可实现相关同步时钟的准确提取。数字式控制振荡模块：实现电压频率的转换。在有限的范围内，它的输出信号的振荡频率会随着输人控制电压的变化而变化，直到输入到数字式鉴频鉴相模块的频率稳定。分频器：得到在一定频率内的信号。其中，数字式鉴频鉴相模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器构成数字式锁相环路，实现将输入的信号锁定。当未锁定时，输出的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于广播信号的数字化解调方法，其特征在于：其解调系统包括载波侦听模块、数字式鉴频鉴相模块、软阈值解调输出模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器；所述载波侦听模块：用于鉴别扬声器阵列发出的信号，是否为有用信号，若为有用信号，则给数字式鉴频鉴相模块和软阈值解调输出模块一个使能信号让其开始工作，若不是有用信号，则不工作；所述数字式鉴频鉴相模块：用来比较外部输入信号和从分频器输出的本地信号的频率差和相位差；所述软阈值解调输出模块：输出“1”“0”来控制最终的输出，通过设置高、低电平阈值来实现；所述动态加减脉冲模块：此模块采用动态脉冲的K计数器，此计数器具有两个计数器，分别有计数和减数的功能；该模块实时控制本地信号的频率和周期；当K值有借位时，则根据所设定的参数来减少本地信号的时钟周期，来降低输出信号的频率；当K值有进位时，则根据所设定的参数来增加本地信号的时钟周期，提高输出信号的频率；本模块中K值取2，其动态范围为0，1；所述数字式小数阶频率控制模块：实现信号的高精度输出，减少相位噪声和锁定时间；当动态加减脉冲模块的动态脉冲的K计数器K值到达1时，加载一次数据；所述数字式控制振荡模块：实现电压频率的转换，它的输出信号的振荡频率会随着输人控制电压的变化而变化，直到输入到数字式鉴频鉴相模块的频率稳定；分频器：得到在一定频率内的信号；其中，数字式鉴频鉴相模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器构成数字式锁相环路，实现将输入的信号锁定；当未锁定时，输出的信号是一些不规律的波形，经过持续的输出，当输入波形逐渐达到输出波形时，达到锁定状态，具体解调的方法包括以下步骤：(1)启动扬声器阵列，载波侦听检测是否为所需信号，若为所需信号，数字式锁相环路开始工作，同时发出使能信号，保证数字式鉴频鉴相模块和软阈值解调输出模块的状态；(2)经过数字式鉴频鉴相模块，使用同步逻辑比较外部输入信号和从分频器输出的本地信号的相位差，判断其是否锁定，若相位差为零时，即达到锁定状态；(3)通过动态加减脉冲模块实时控制本地信号的频率和周期，当K值有借位时，则根据所设定的参数来减少本地信号的时钟周期，来降低输出信号的频率；当K值有进位时，则根据所设定的参数来增加本地信号的时钟周期，提高输出信号的频率，通过此过程来使数字式锁相环路达到锁定状态；(4)下一步经过数字式小数阶频率控制模块，当动态脉冲K计数器达到1时，加载数据，控制本地信号的周期，提高下一次循环的锁定效果；(5)下一步通过数字式控制振荡模块使输出信号的频率达到稳定状态；(6)再通过分频器得到在某特定频率内的信号；(7)下一步，分频器输出的本地信号输入到数字式鉴频鉴相模块时，提取其脉冲个数，并用计数器记录；(8)再一步，经过软阈值解调输出模块时，判步骤7的断脉冲个数是否小于高电平阈值，若不小于，则输出解调信号为“1”，若小于则继续判断；若脉冲个数不大于低电平阈值时，输出解调信号为“0”，反之输出解调信号保持不变。...

【技术特征摘要】
1.一种用于广播信号的数字化解调方法，其特征在于：其解调系统包括载波侦听模块、数字式鉴频鉴相模块、软阈值解调输出模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块和分频器；所述载波侦听模块：用于鉴别扬声器阵列发出的信号，是否为有用信号，若为有用信号，则给数字式鉴频鉴相模块和软阈值解调输出模块一个使能信号让其开始工作，若不是有用信号，则不工作；所述数字式鉴频鉴相模块：用来比较外部输入信号和从分频器输出的本地信号的频率差和相位差；所述软阈值解调输出模块：输出“1”“0”来控制最终的输出，通过设置高、低电平阈值来实现；所述动态加减脉冲模块：此模块采用动态脉冲的K计数器，此计数器具有两个计数器，分别有计数和减数的功能；该模块实时控制本地信号的频率和周期；当K值有借位时，则根据所设定的参数来减少本地信号的时钟周期，来降低输出信号的频率；当K值有进位时，则根据所设定的参数来增加本地信号的时钟周期，提高输出信号的频率；本模块中K值取2，其动态范围为0，1；所述数字式小数阶频率控制模块：实现信号的高精度输出，减少相位噪声和锁定时间；当动态加减脉冲模块的动态脉冲的K计数器K值到达1时，加载一次数据；所述数字式控制振荡模块：实现电压频率的转换，它的输出信号的振荡频率会随着输人控制电压的变化而变化，直到输入到数字式鉴频鉴相模块的频率稳定；分频器：得到在一定频率内的信号；其中，数字式鉴频鉴相模块、动态加减脉冲模块、数字式小数阶频率控制模块、数字式控制振荡模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劲，朱红利，佟颖，关升，陈彩娟，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：天津,12