调频广播多路数字调制系统技术方案

调频广播多路数字调制系统，涉及广播电视技术领域，解决现有调频广播的每一套广播节目都需要对应一套发射设备，采用激励器进行调制的节目还需要数字模拟变换电路，在变换和调制过程中还会发生更多的失真等问题采用调制两次的技术，可以用一套电路装置同时调制并发射多套调频广播节目的方法。由数据输入接口电路从数字信号源取得广播节目传输流，解复用取得指定的转发节目数据流，再经过数字解压缩之后，用数字调频电路和加法电路把这几套节目一起调制到一个中频带之内；利用一个单边带调制电路，把这些节目的中频信号一起搬移到调频广播频段，再经过一个功放电路放大之后，用一个天线可以把所有节目一起发射出去，实现高效的调频广播节目覆盖。

【技术实现步骤摘要】
调频广播多路数字调制系统
本专利技术涉及广播电视
，具体涉及广播发射机中调制电路的方法，运用这种方法可以设计出一种小型多通道的调频广播发射机。
技术介绍
袖珍收音机携带方便，收听无线广播还不影响手边工作，调频广播节目音质好，深受到广大用户欢迎。因调频广播采用米波段调制发射，高频电波视距传播，所以覆盖区域小。在边远地区存在很多的覆盖盲点。为了解决这些地区的广播覆盖问题，需要建设很多的节目发射站点，再安装很多的发射机。收音机收到的无线广播节目信号是由发射机的天线发射的。声音节目基带信号需要先用激励器调制，经功率放大器之后，再用多工器把多个频道的节目合成在一起，最后共用馈管送到天线发射出去。因此每一套广播节目都需要对应一套发射设备，同时发射多套节目的设备成本和体积与节目的数量差不多成正比。因为广播节目内容已实现数字化传输，送入激励器进行调制的节目还需要数字模拟变换电路，并且在变换和调制过程中还会发生更多的失真。
技术实现思路
本专利技术为解决现有调频广播的每一套广播节目都需要对应一套发射设备，采用激励器进行调制的节目还需要数字模拟变换电路，在变换和调制过程中还会发生更多的失真等问题，提供一种调频广播多路数字调制系统。调频广播多路数字调制系统，包括数据输入接口电路、解复用电路、数字解压缩电路、数字调频电路、加法电路、功放电路和单边带调制电路，通过数据输入接口电路获得数字化的节目传输流，并通过解复用电路分离节目传输流的数据信息；获得节目数据流；所述数字解压缩电路将获得的节目数据流进行解压缩，并将解压缩后的节目声音数据输入至数字调频电路；所述数字调频电路计算出声音数据对应的调制频率，每套节目进行单独调制，实现不同节目信号调制在不同的频率上；将调制后的信号采用加法电路进行叠加后，分布在相同的中频频带信号上；所述单边带调制电路用于将中频频带信号搬移到调频广播频段，获得调频广播频段内总的多节目合成信号；所述功放电路用于把所述多节目合成信号进行放大，并采用天线发射，实现多节目的调频广播收听覆盖。本专利技术的有益效果：本专利技术的数字调制系统，采用调制两次的技术，可以用一套电路装置同时调制并发射多套调频广播节目的方法。由数据输入接口电路从数字信号源取得广播节目传输流，解复用取得指定的转发节目数据流，再经过数字解压缩之后，用数字调频电路和加法电路把这几套节目一起调制到一个中频带之内；利用一个单边带调制电路，把这些节目的中频信号一起搬移到调频广播频段，再经过一个功放电路放大之后，用一个天线可以把所有节目一起发射出去，实现高效的调频广播节目覆盖。本专利技术采用了数字直接调制的方法，把输入的数字节目数据直接调制到高频，中间没有模拟变换过程，所以节目声音失真小，因为一套数字电路可以同时并行调制多套节目并叠加在一起，然后共用一套发射电路发射出去，所以与传统发射机设备相比，同时发射多套节目时，即不需要多个激励器，又不需要多个功放，更不存在多工器。所以明显缩小了设备的体积和功耗，降低了成本。附图说明图1为本专利技术所述的调频广播多路数字调制系统的原理框图；图2为采用本专利技术所述的调频广播多路数字调制系统将几个节目调制之后在中频频带上的分布原理图；图3为采用本专利技术所述的调频广播多路数字调制系统中所有节目的中频信号经过调幅调制之后，实现频谱般移之后的频谱图。具体实施方式具体实施方式一、结合图1至图3说明本实施方式，调频广播多路数字调制系统，包括数据输入接口电路1、解复用电路2、数字解压缩电路3、数字调频电路4、加法电路5、频移电路6、边频滤波电路7、功放电路8和天线9；广播节目数字化转输通常采用有线同轴电缆、光纤、微波、卫星和网络几种方式，采用相应的数据接口电路1可以取得数字化的节目转输流，其中包含有多个节目数据流和相关的节目信息。通过解复用电路2利用节目信息可以识别各个节目数据包，通过分离数据包的标识码，可以得到其中指定的一个或几个节目数据流。由于每套节目都是在压缩之后才进行转输的，所以这时取得的数据流需要解压缩才能得到实际的节目内容。选定需要发射的一个或多个节目数据流，利用数字解压缩电路3还原真实的节目声音内容PCM数据，然后输入数字调频电路。所述数字调频电路运用数字电路来直接计算出声音内容对应的调制频率，实现节目声音的调频调制。实质上是线性的V/F变换电路，它根据节目PCM数据V的大小，对应变换成振荡器不同输出的频率F。根据国标《米波调频广播技术规范》，最大频偏不超过75KHz。对每套节目都需要单独进行调制，并且不同节目需要调制在各自不同的频率上。最低那套节目的调制基频可以用200KHz，为了防止各套节目之间串扰，需要相邻个节目载波基频之差大于400KHz。采用FPGA、DSP或单片机芯片可以很方便地实现这种功能；把多套节目被调制之后的信号用加法器叠加之后同时都调制到一个不超过几兆赫兹(一般为8兆)的中频频率上。结合图2，图2为几个节目调制之后在中频频带上的分布。第1个节目被调制到F1频率上，第2个节目被调制到F2频率上，直到第N个节目被调制到FN频率上，几个频率间隔需要大于400KHz。并且远小于下一步将要进行调幅基频角频率ω。采用调幅基频角频率为ω的调幅调制电路作为频移电路6，把这个中频频带搬移到高频频带，产生了两个边带信号。如果输入信号的角频率为F，调幅基频角频率为ω。那么调幅过程为：(U+1)COS(ωt)＝[COS(Ft)+1]COS(ωt)＝COS(ωt)+COS[(ω+F)t]/2+COS[(ω-F)t]/2式中，调制信号U＝COS(Ft)，COS(ωt)为调幅基频，COS[(ω+F)t]/2为上边频，COS[(ω-F)t]/2为下边频。结合图3说明本实施方式，图3为频谱般移之后的频谱图。每个节目的信号镜像分布在ω频率两侧，形成下两个边带信号x1、x2…xN，以及上边带信号f1、f2…fN。在这两个边带信号中，每个频率都携带了对应广播节目的声音信息，如果对其接收解调都可以收听。但是为了不干扰航空通信，选择保留上边带信号f1、f2…fN作为最终被放大和发射的信号，其它频率的信号从x1、x2…xN以及ω全都被滤除。根据国标《米波调频广播技术规范》规定，调频广播的发射频率从87MHz到108MHz，更高频的相邻频段分配给了导航与航空通话。为了防止可能对飞行安全的影响，选取上边带信号作为输出频带。如果调制最低频为FL，最高频为FH，那么调幅调制电路的基频的取值范围最低是87MHz-FL，最高是108MHz-FH。采用边频滤波电路7滤除调幅基频和下边频，只保留上边频信号，就得到这几套广播节目同时调制到调频广播频段内总的多节目合成信号，把多节目合成的总信号送到一个功放电路8，经过放大之后，采用一个天线9可以直接发射出去，就可以实现这几套广播节目在附近的调频广播收听覆盖。本实施方式中，也可以用其它单边带调制方法，调频电路可以采用模拟电路调制的方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
调频广播多路数字调制系统，包括数据输入接口电路(1)、解复用电路(2)、数字解压缩电路(3)、数字调频电路(4)、加法电路(5)、功放电路(8)和单边带调制电路，其特征是；通过数据输入接口电路(1)获得数字化的节目传输流，并通过解复用电路(2)分离节目传输流的数据信息；获得节目数据流；所述数字解压缩电路(3)将获得的节目数据流进行解压缩，并将解压缩后的节目声音数据输入至数字调频电路；所述数字调频电路(4)计算出声音数据对应的调制频率，每套节目进行单独调制，实现不同节目信号调制在不同的频率上；将调制后的信号采用加法电路进行叠加后，分布在相同的中频频带信号上；所述单边带调制电路用于将中频频带信号搬移到调频广播频段，获得调频广播频段内总的多节目合成信号；所述功放电路(8)用于把所述多节目合成信号进行放大，并采用天线(9)发射，实现多节目的调频广播收听覆盖。

【技术特征摘要】
1.调频广播多路数字调制系统，包括数据输入接口电路(1)、解复用电路(2)、数字解压缩电路(3)、数字调频电路(4)、加法电路(5)、功放电路(8)和单边带调制电路，其特征是；通过数据输入接口电路(1)获得数字化的节目传输流，并通过解复用电路(2)分离节目传输流的数据信息；获得节目数据流；所述数字解压缩电路(3)将获得的节目数据流进行解压缩，并将解压缩后的节目声音数据输入至数字调频电路；所述数字调频电路(4)计算出声音数据对应的调制频率，每套节目进行单独调制，实现不同节目信号调制在不同的频率上；将调制后的信号采用加法电路进行叠加后，分布在相同的中频频带信号上；所述单边带调制电路用于将中频频带信号搬移到调频广播频段，获得调频广播频段内总的多节目合成信号；所述功放电路(8)用于把所述多节目合成信号进行放大，并采用天线(9)发射，实现多节目的调频广播收听覆盖。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦杰，李卫国，赵虢睿，
申请(专利权)人：吉林省广播电视研究所吉林省新闻出版广电局科技信息中心，
类型：发明
国别省市：吉林,22