一种基于FM调制混频技术的多路音频传输方法与流程

本发明涉及数据传输处理领域，尤其涉及一种基于FM调制混频技术的多路音频传输方法。

背景技术：

标准动车组中如何高质量地传输多路的音频和广播信号，并不受到有限传输线和座椅的空间限制来实现一对多的有效传输，以及独立接收音频信号是近年来备受关注的课题。目前很多的语音是靠数字编解码网络传输，数字编解码技术有其自身的优点，但缺点是数字中继体积大，如果采用星型拓扑的传输方式，那么对于多路接收来说，出线过多，中继体积比较大；如果采用菊花链拓扑的传输方式，带来的问题是中继过多，每个中继需要单独供电，而且中继的实现相对于模拟分路器而言复杂度要高很多，成本亦会要高得多。

技术实现要素：

本发明提供一种基于FM调制混频技术的多路音频传输方法，通过模拟调制混频的方式实现多路音频调制并和电源信号混合于一路传输线进行传输，并通过一分成多的分路器实现终端接收器的级联。

本发明是这样实现的，一种基于FM调制混频技术的多路音频传输方法，包括以下步骤：

A.多路射频信号，包括音频信号、广播信号、电源信号，混合于一路传输线路；

B.传输线路将混合的射频信号传输至输出终端；

C.输出终端分路并输出各路射频信号。

作为本发明的进一步改进，所述步骤A包括：

A1.选取频段载波对音频信号或广播信号分别进行调制；

A2.对每路调制后的音频信号或广播信号加入新的本振信号进行混频、滤波，得到载波频率的调频信号；

A3.对多路音频信号或广播信号放大，进行二次滤波，通过混合器混合至射频发射装置，得到混合射频信号，并经同一传输线路传输。

对调制后的射频信号应用了本振信号进行混频，避免射频信号大量杂散分散太大，控制了杂散的范围，便于滤波器滤除。

作为本发明的进一步改进，所述混合射频信号在射频发射装置中叠加12V电压后输出。

作为本发明的进一步改进，所述本振信号经由晶体振荡器通过分路器分成各路本振频率，再对本振频率放大、滤波得到。把本振信号分路成各路本振信号，使各路射频信号在添加本振信号时，不会发生本振信号之间的干扰。

作为本发明的进一步改进，所述各路广播信号由总广播信号通过分路器分成，所述广播信号优先进行调制播放。广播音频具有最高的优先级，当有广播信号来临时，所有的通道都需要切换到广播语音的播放，所以在调制前端处理时就把广播信号和音频信号分为两部分，当有广播信号来临时，所有的调制通道都切换到广播音频进行调制。那么在终端接收器，无论哪位旅客收听在哪一通道处，当有广播语音来临时都会切换到广播语音进行收听。

作为本发明的进一步改进，所述传输线路的调制传输频率为40MHZ-45 MHZ。

作为本发明的进一步改进，所述步骤C还包括：

C1.输出终端接收到混合射频信号，对混合射频信号进行分路；

C2.分路后主路射频信号衰减第一电压到下一路输出终端，从路射频信号衰减第二电压到座椅接收器。

在射频信号传输到终端前，需要根据接收终端的不同分成不同的传输支路，并衰减为不同的电压，以适应各支路的传输需要。

作为本发明的进一步改进，所述第一电压衰减为0.8±0.1dB。

作为本发明的进一步改进，所述第二电压衰减为40±8dB。

作为本发明的进一步改进，所述步骤C还包括：

C3.座椅接收器接收射频信号，通过高Q值电感分离电源信号和音频射频信号，再进入滤波，经过滤波的射频信号和本振信号共同经过混频器进行混频，输出一个标准FM广播频率信号，再次经过滤波器到解调器，解调为音频信号输出播放，旅客可根据自己的需要选择不同的音频播放。

本发明的有益效果是：本发明通过模拟调制混频的方式实现多路音频调制并和电源信号混合于一路传输线进行传输，并通过一分成多的分路器实现终端接收器的级联，实现一发多收，中继简单，同时电源信号传输线共用，简化了走线拓扑，避免数字信号传输需要多股信号线，中继繁杂等缺点。

附图说明

图1是本发明提供的广播信号分路的流程图；

图2是本发明提供的本振信号分路的流程图;

图3是本发明提供的射频信号混合的流程图；

图4是本发明提供的射频信号输出的流程图；

图5是本发明提供的射频信号音频控制的流程图；

图6是本发明提供的射频信号终端输出的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1至图6所示，本发明提供一种基于FM调制混频技术的多路音频传输方法，包括以下步骤：

A.多路射频信号，包括音频信号、广播信号、电源信号，混合于一路传输线路；

B.传输线路将混合的射频信号传输至输出终端；

C.输出终端分路并输出各路射频信号。

作为本发明的一种实施例，其中的步骤A包括：

A1.选取频段载波对音频信号或广播信号分别进行调制；

A2.对每路调制后的音频信号或广播信号加入新的本振信号进行混频、滤波，得到载波频率的调频信号；

A3.对多路音频信号或广播信号放大，进行二次滤波，通过混合器混合至射频发射装置，得到混合射频信号，并经同一传输线路传输。

作为本发明的一种实施例，混合射频信号在射频发射装置中叠加12V电压后输出。

作为本发明的一种实施例，各路本振信号由晶体振荡器通过分路器分成各路本振频率，再对本振频率放大、滤波得到。

作为本发明的一种实施例，各路广播信号由总广播信号通过分路器分成，所述广播信号优先进行调制播放。

作为本发明的一种实施例，传输线路的调制传输频率为40MHZ-45 MHZ。优选的多路分别是40.8MHZ、41.9MHZ、42.8MHZ、44.3MHZ、43.6MHZ。

作为本发明的一种实施例，步骤C还包括：

C1.输出终端接收到混合射频信号，对混合射频信号进行分路；

C2.分路后主路射频信号衰减第一电压到下一路输出终端，从路射频信号衰减第二电压到座椅接收器。其中第一电压衰减为0.8±0.1dB，第二电压衰减为40±8dB。

作为本发明的一种实施例，步骤C还包括：

C3. 座椅接收器接收射频信号，通过高Q值电感分离电源信号和音频射频信号，再进入滤波，经过滤波的射频信号和本振信号共同经过混频器进行混频，输出一个标准FM广播频率信号，再次经过滤波器到解调器，解调为音频信号输出播放。

本发明提出一种能适合标准动车组的音频语音调制传输和混频接收播放的方法，该方法要求调制传输频率为40MHZ左右，避开标准FM收音机频段范围，同时要求架构简单，可靠性高。

本发明的技术方案为：

1)根据判断广播使能管脚的电平，经过模拟开关切换多路音频和广播语音；

2)采用合适的频段载波对多路音频分别进行调制；

3)对每路调制后的射频信号加入新的本振信号进行混频，滤波，得到所需要的载波频率的调频信号；

4)多路调制混频后的信号，经过滤波，放大，二次滤波之后，利用混合器进行混合至射频发射盒；

5)多路混合后的音频信号在射频发射盒叠加12V电源后进行输出；

6)处理好的信号通过同轴电缆传输至音频娱乐控制单元，主路衰减0.8±0.1dB到下一路娱乐控制单元，从路分别衰减40±8dB到座椅接收器；

7)座椅接收器接收射频信号，通过高Q值电感分离电源信号和音频射频信号，再进入滤波，经过滤波的信号和本振出来的信号共同经过混频器进行混频，输出标准FM广播频率再次经过滤波器到解调器，解调为音频信号输出播放；

本发明的一种实施方式流程框图：调制混频传输，混频解调接收两方面的过程。

1)调制混频传输的实现方式：

五路音频通过调制器和载波正弦时钟频率1-5调制为调频信号，通道1,2,3,4,5和本振信号1-5分别经过混频器混频，过带通滤波器滤波得到载波频率为五路不同频率射频信号；调制混频滤波后的信号再次分别经过功放放大，二次滤波后的五路信号经过混合器进行混合，合成一路多频率分量的单路信号，该多频率分量的单路信号需要进入射频输出板（即框图中所说的转接盒）叠加上12V电源分为两路通过同轴电缆输出传输。

该过程即是调制、混频、滤波、放大、二次滤波、多路混合、电源叠加、分路输出的过程。

2)混频解调接收的实现方式：

带有叠加电源多路音频调制信号经过音频控制盒（分路器）实现一分三，主路耦合衰减0.8±0.1dB至下一路音频控制盒，从路经过一分二分路各衰减40±8dB到座椅接收器。

进入座椅接收器信号，进行混频，滤波，再到解调芯片进行解调，最后得到音频信号，通过耳机扬声器播放并七段数码管显示播放频道。

该过程即是电源信号分离、混频、滤波、解调、音频播放的过程。

在本方案中由于是多通道音频调制并混频混合传输，并混频解调接收，调制并混频过程中会产生大量的杂散，五路载波频率相隔较近，滤波就相对比较重要，防止杂散混到接收端造成接收干扰。

调制混频混合传输和再混频解调接收是一个完整的过程，由于是非标准FM收发音调频的频带范围，可以有效地避免标准FM收音机频率对其干扰，具有一发多收，中继简单，电源信号传输线共用，简化了走线拓扑，避免数字信号传输需要多股信号线，中继繁杂等缺点。

有效地解决动车组对于娱乐音频、广播音频传输和座椅小空间接收的问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。