專利名稱：數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法及調諧器和信道解碼芯片的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線接收機自動頻率控制方法，尤其是一種數字音頻 廣播接收機自動頻率控制方法。本發明還涉及一種采用上述數字音頻廣播 接收機自動頻率控制方法的調諧器和信道解碼芯片。
背景技術：
數字音頻廣播是新一代音頻廣播系統。它采用了數字音頻作為音源，
采用了OFDM和DQPSK作為調制方式，并利用巻積編碼和頻率、時間交織， 提高糾錯性能，能夠讓人們收聽到CD音質的數字音頻廣播。傳統的數字音 頻廣播接收機一般由調諧器、信道解碼芯片以及音頻解碼芯片組成，其結 構如圖l所示，數字音頻廣播發射機的頻率與本地接收機的頻率存在偏差， 在接收機上需要自動頻率控制單元對頻偏進行計算和校正。在傳統的接收 機結構中，頻偏的計算和校正一般都由信道解碼單元完成，如果頻偏較大， 調諧器中的濾波器會濾掉部分信號，降低信噪比，影響接收機的性能。并 且在器件上，調諧器和信道解碼芯片是相互獨立的器件，因此存在成本高、 性能差等缺點。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種數字音頻廣播接收機自動頻率 控制方法，能夠有效的調整頻率的偏差，提高數字音頻廣播接收機的性能， 并且降低數字音頻廣播接收機的成本。為解決上述技術問題，本發明數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法 的技術方案是，包括對頻偏進行校正，所述頻偏分為整數頻偏、小數頻偏 和殘余頻偏，其中，
將一個OFDM符號的前綴dl， d2，…dP，以及與所述OFDM符號的前綴 對應的重復部分d(N+l)， d(N+2)，…d(N+P)，其中N表示OFDM中快速傅立 葉變換的窗口長度，P表示循環前綴的長度，分別送入兩個CORDIC單元， 計算各自的相角，求出各個對應相角的差值，將P個相角差值求出平均值， 該平均值與^的比值即為小數頻偏與子載波頻率間隔的比值；
分頻器的數值乘上鎖相環輸入端的晶振頻率得到本地振蕩器的頻率， 所述小數頻偏換算到所述分頻器需要修改的數值，用該數值對所述分頻器 進行調節，改變鎖相環輸出的本振頻率，完成小數頻偏的校正；
所述整數頻偏為整數倍的子載波頻率間隔的頻率偏差，接收的參考符 號在頻率上的整數倍子載波間隔頻率的偏移，經過快速傅立葉變換之后， 表現為頻率軸上的整數偏移，在頻域上對接收的參考符號經過快速傅立葉 變換之后的值和已知的參考符號作相關運算，所得到的結果序列中的最大 值所在的值乘以子載波頻率間隔，得到整數頻偏的值；
所述整數頻偏換算到所述分頻器需要修改的數值，用該數值對所述分 頻器進行調節，改變鎖相環輸出的本振頻率，完成整數頻偏的校正；
所述殘余頻偏通過比較接收到的信號與判決之后的信號得到，將所述 殘余頻偏送入一個累加器單元，頻率的累加值即為需要校正的相位，將該 相位通過CORDIC算法，利用基于CORDIC算法的數字變頻器來校正殘余頻偏。
本發明還提供了一種調諧器和信道解碼芯片，其技術方案是，包括 信道解碼單元，對所述整數頻偏、小數頻偏和殘余頻偏進行計算，并
且對殘余頻偏進行校正；
調諧器，其中包括鎖相環電路，所述信道解碼單元計算得到的整數頻
偏、小數頻偏反饋到所述鎖相環電路中，對所述整數頻偏和小數頻偏進行校正。
本發明由信道解碼單元對頻偏進行計算，然后將計算結果反饋到調諧 器中對頻率進行調節，大大的提高了數字音頻接收機的性能；本發明將所 述信道解碼單元和調諧器集成到同一個芯片中，降低了數字音頻接收機的 成本。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明
圖1為現有的數字音頻接收機的結構；
圖2為本發明中計算小數頻偏的示意圖3為本發明中計算整數頻偏的示意圖4為本發明中校正殘余頻偏的示意圖5為本發明中對鎖相環電路進行校正的示意圖6為采用本發明數字音頻接收機自動頻率控制芯片的接收機的示意圖。
具體實施方式
本發明數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法，包括對頻偏進行校正， 所述頻偏分為整數頻偏、小數頻偏和殘余頻偏，其中，
以OFDM調制中子載波頻率間隔作為基本單位，小數頻偏是指小于子載 波頻率間隔1/2的頻率偏差， 一個OFDM符號記為dl， d2，…dN， d(N+l)，… d(N+P)，其中N表示OFDM中快速傅立葉變換的窗口長度，P表示循環前綴 的長度，如圖2所示，將該OFDM符號的前綴dl， d2，…dP，以及與所述 OFDM符號的前綴對應的重復部分d(N+l)， d(N+2)，…d(N+P)分別送入兩個 CORDIC單元，圖2中I為輸入信號的實部，Q為輸入信號的虛部，計算兩 個信號各自的相角，求出各個對應相角的差值，將P個相角差值求出平均 值，該平均值與^的比值即為小數頻偏與子載波頻率間隔的比值；為計算 更加準確，也可以對多個OFDM符號的相角差值求出平均值，然后將多個OFDM 符號的平均值再求平均值，將該最后求得的平均值與n的比值作為小數頻 偏與子載波頻率間隔的比值。
如圖5所示，鎖相環電路包括鑒相器、環路濾波和壓控振蕩器，由分 頻器對所述鎖相環電路的頻率進行控制，分頻器的數值乘上鎖相環輸入端 的晶振頻率得到本地振蕩器的頻率，所述小數頻偏換算到所述分頻器需要 修改的數值，用該數值對所述分頻器進行調節，改變鎖相環輸出的本振頻 率，完成小數頻偏的校正；
所述整數頻偏為整數倍的子載波頻率間隔的頻率偏差，如圖3所示， 接收的參考符號在頻率上的整數倍子載波間隔頻率的偏移，經過快速傅立 葉變換之后，表現為頻率軸上的整數偏移，在頻域上對接收的參考符號經過快速傅立葉變換之后的值和已知的參考符號作相關運算，所得到的結果 序列中的最大值所在的值乘以子載波頻率間隔，得到整數頻偏的值；
如圖5所示，所述整數頻偏換算到所述分頻器需要修改的數值，用該 數值對所述分頻器進行調節，改變鎖相環輸出的本振頻率，完成整數頻偏 的校正；
所述殘余頻偏是指計算誤差、時間漂移或者溫度漂移引入的剩下的頻 率偏差，分別校正小數和整數之后，剩余的殘余頻偏已經足夠小。另外隨 著時間、溫度的變換，殘余頻率也會發生一定變換，需要一邊計算殘余頻 偏， 一邊及時糾正。如圖4所示，所述殘余頻偏通過比較接收到的信號與 判決之后的信號得到，將所述殘余頻偏送入一個累加器單元，頻率的累加 值即為需要校正的相位，將該相位通過CORDIC算法，利用基于CORDIC算 法的數字變頻器來校正殘余頻偏。
本發明還提供了一種采用上述數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法 的調諧器和信道解碼芯片，如圖6所示，包括
信道解碼單元，對所述整數頻偏、小數頻偏和殘余頻偏進行計算，并 且對殘余頻偏進行校正；
調諧器，其中包括鎖相環電路，所述信道解碼單元計算得到的整數頻 偏、小數頻偏反饋到所述鎖相環電路中，對所述整數頻偏和小數頻偏進行 校正。
本發明由信道解碼單元對頻偏進行計算，然后將計算結果反饋到調諧 器中對頻率進行調節，大大的提高了數字音頻接收機的性能；本發明將所述信道解碼單元和調諧器集成到同一個芯片中，降低了數字音頻接收機的 成本。
權利要求
1. 一種數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法，其特征在于，包括對頻偏進行校正，所述頻偏分為整數頻偏、小數頻偏和殘余頻偏，其中，將一個OFDM符號的前綴d1，d2，…dP，以及與所述OFDM符號的前綴對應的重復部分d(N+1)，d(N+2)，…d(N+P)，其中N表示OFDM中快速傅立葉變換的窗口長度，P表示循環前綴的長度，分別送入兩個CORDIC單元，計算各自的相角，求出各個對應相角的差值，將P個相角差值求出平均值，該平均值與π的比值即為小數頻偏與子載波頻率間隔的比值；分頻器的數值乘上鎖相環輸入端的晶振頻率得到本地振蕩器的頻率，所述小數頻偏換算到所述分頻器需要修改的數值，用該數值對所述分頻器進行調節，改變鎖相環輸出的本振頻率，完成小數頻偏的校正；所述整數頻偏為整數倍的子載波頻率間隔的頻率偏差，接收的參考符號在頻率上的整數倍子載波間隔頻率的偏移，經過快速傅立葉變換之后，表現為頻率軸上的整數偏移，在頻域上對接收的參考符號經過快速傅立葉變換之后的值和已知的參考符號作相關運算，所得到的結果序列中的最大值所在的值乘以子載波頻率間隔，得到整數頻偏的值；所述整數頻偏換算到所述分頻器需要修改的數值，用該數值對所述分頻器進行調節，改變鎖相環輸出的本振頻率，完成整數頻偏的校正；所述殘余頻偏通過比較接收到的信號與判決之后的信號得到，將所述殘余頻偏送入一個累加器單元，頻率的累加值即為需要校正的相位，將該相位通過CORDIC算法，利用基于CORDIC算法的數字變頻器來校正殘余頻偏。
2. 根據權利要求1所述的數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法，其 特征在于，對多個OFDM符號的相角差值求出平均值，然后將多個OFDM符 號的平均值再求平均值，將該最后求得的平均值與^的比值作為小數頻偏 與子載波頻率間隔的比值。
3. —種采用權利要求1或2所述的數字音頻廣播接收機自動頻率控制 方法的調諧器和信道解碼芯片，其特征在于，包括信道解碼單元，對所述整數頻偏、小數頻偏和殘余頻偏進行計算，并 且對殘余頻偏進行校正；調諧器，其中包括鎖相環電路，所述信道解碼單元計算得到的整數頻 偏、小數頻偏反饋到所述鎖相環電路中，對所述整數頻偏和小數頻偏進行 校正。
全文摘要
本發明公開了一種數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法，利用信道解碼單元分別計算小數頻偏、整數頻偏和殘余頻偏，用調諧器的鎖相環來糾正小數頻偏和整數頻偏，利用基于CORDIC算法的數字變頻器來糾正殘余頻偏，可以有效的提高頻率校正范圍，提高性能。本發明還公開了一種采用上述數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法的調諧器和信道解碼芯片，將調諧器與信道解碼集成在單芯片中，方便了本發明數字音頻廣播接收機自動頻率控制方法的實施，并且降低了數字音頻廣播接收機的成本。
文檔編號H04L27/38GK101447971SQ20071009429
公開日2009年6月3日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者涂春江, 王修壯, 羅升龍 申請人:銳迪科微電子(上海)有限公司