专利名称：数字音频广播接收机自动频率控制方法及调谐器和信道解码芯片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线接收机自动频率控制方法，尤其是一种数字音频 广播接收机自动频率控制方法。本发明还涉及一种采用上述数字音频广播 接收机自动频率控制方法的调谐器和信道解码芯片。
背景技术：
数字音频广播是新一代音频广播系统。它采用了数字音频作为音源，
采用了OFDM和DQPSK作为调制方式，并利用巻积编码和频率、时间交织， 提高纠错性能，能够让人们收听到CD音质的数字音频广播。传统的数字音 频广播接收机一般由调谐器、信道解码芯片以及音频解码芯片组成，其结 构如图l所示，数字音频广播发射机的频率与本地接收机的频率存在偏差， 在接收机上需要自动频率控制单元对频偏进行计算和校正。在传统的接收 机结构中，频偏的计算和校正一般都由信道解码单元完成，如果频偏较大， 调谐器中的滤波器会滤掉部分信号，降低信噪比，影响接收机的性能。并 且在器件上，调谐器和信道解码芯片是相互独立的器件，因此存在成本高、 性能差等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种数字音频广播接收机自动频率 控制方法，能够有效的调整频率的偏差，提高数字音频广播接收机的性能， 并且降低数字音频广播接收机的成本。为解决上述技术问题，本发明数字音频广播接收机自动频率控制方法 的技术方案是，包括对频偏进行校正，所述频偏分为整数频偏、小数频偏 和残余频偏，其中，
将一个OFDM符号的前缀dl， d2，…dP，以及与所述OFDM符号的前缀 对应的重复部分d(N+l)， d(N+2)，…d(N+P)，其中N表示OFDM中快速傅立 叶变换的窗口长度，P表示循环前缀的长度，分别送入两个CORDIC单元， 计算各自的相角，求出各个对应相角的差值，将P个相角差值求出平均值， 该平均值与^的比值即为小数频偏与子载波频率间隔的比值；
分频器的数值乘上锁相环输入端的晶振频率得到本地振荡器的频率， 所述小数频偏换算到所述分频器需要修改的数值，用该数值对所述分频器 进行调节，改变锁相环输出的本振频率，完成小数频偏的校正；
所述整数频偏为整数倍的子载波频率间隔的频率偏差，接收的参考符 号在频率上的整数倍子载波间隔频率的偏移，经过快速傅立叶变换之后， 表现为频率轴上的整数偏移，在频域上对接收的参考符号经过快速傅立叶 变换之后的值和已知的参考符号作相关运算，所得到的结果序列中的最大 值所在的值乘以子载波频率间隔，得到整数频偏的值；
所述整数频偏换算到所述分频器需要修改的数值，用该数值对所述分 频器进行调节，改变锁相环输出的本振频率，完成整数频偏的校正；
所述残余频偏通过比较接收到的信号与判决之后的信号得到，将所述 残余频偏送入一个累加器单元，频率的累加值即为需要校正的相位，将该 相位通过CORDIC算法，利用基于CORDIC算法的数字变频器来校正残余频偏。
本发明还提供了一种调谐器和信道解码芯片，其技术方案是，包括 信道解码单元，对所述整数频偏、小数频偏和残余频偏进行计算，并
且对残余频偏进行校正；
调谐器，其中包括锁相环电路，所述信道解码单元计算得到的整数频
偏、小数频偏反馈到所述锁相环电路中，对所述整数频偏和小数频偏进行校正。
本发明由信道解码单元对频偏进行计算，然后将计算结果反馈到调谐 器中对频率进行调节，大大的提高了数字音频接收机的性能；本发明将所 述信道解码单元和调谐器集成到同一个芯片中，降低了数字音频接收机的 成本。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明
图1为现有的数字音频接收机的结构；
图2为本发明中计算小数频偏的示意图3为本发明中计算整数频偏的示意图4为本发明中校正残余频偏的示意图5为本发明中对锁相环电路进行校正的示意图6为采用本发明数字音频接收机自动频率控制芯片的接收机的示意图。
具体实施方式
本发明数字音频广播接收机自动频率控制方法，包括对频偏进行校正， 所述频偏分为整数频偏、小数频偏和残余频偏，其中，
以OFDM调制中子载波频率间隔作为基本单位，小数频偏是指小于子载 波频率间隔1/2的频率偏差， 一个OFDM符号记为dl， d2，…dN， d(N+l)，… d(N+P)，其中N表示OFDM中快速傅立叶变换的窗口长度，P表示循环前缀 的长度，如图2所示，将该OFDM符号的前缀dl， d2，…dP，以及与所述 OFDM符号的前缀对应的重复部分d(N+l)， d(N+2)，…d(N+P)分别送入两个 CORDIC单元，图2中I为输入信号的实部，Q为输入信号的虚部，计算两 个信号各自的相角，求出各个对应相角的差值，将P个相角差值求出平均 值，该平均值与^的比值即为小数频偏与子载波频率间隔的比值；为计算 更加准确，也可以对多个OFDM符号的相角差值求出平均值，然后将多个OFDM 符号的平均值再求平均值，将该最后求得的平均值与n的比值作为小数频 偏与子载波频率间隔的比值。
如图5所示，锁相环电路包括鉴相器、环路滤波和压控振荡器，由分 频器对所述锁相环电路的频率进行控制，分频器的数值乘上锁相环输入端 的晶振频率得到本地振荡器的频率，所述小数频偏换算到所述分频器需要 修改的数值，用该数值对所述分频器进行调节，改变锁相环输出的本振频 率，完成小数频偏的校正；
所述整数频偏为整数倍的子载波频率间隔的频率偏差，如图3所示， 接收的参考符号在频率上的整数倍子载波间隔频率的偏移，经过快速傅立 叶变换之后，表现为频率轴上的整数偏移，在频域上对接收的参考符号经过快速傅立叶变换之后的值和已知的参考符号作相关运算，所得到的结果 序列中的最大值所在的值乘以子载波频率间隔，得到整数频偏的值；
如图5所示，所述整数频偏换算到所述分频器需要修改的数值，用该 数值对所述分频器进行调节，改变锁相环输出的本振频率，完成整数频偏 的校正；
所述残余频偏是指计算误差、时间漂移或者温度漂移引入的剩下的频 率偏差，分别校正小数和整数之后，剩余的残余频偏已经足够小。另外随 着时间、温度的变换，残余频率也会发生一定变换，需要一边计算残余频 偏， 一边及时纠正。如图4所示，所述残余频偏通过比较接收到的信号与 判决之后的信号得到，将所述残余频偏送入一个累加器单元，频率的累加 值即为需要校正的相位，将该相位通过CORDIC算法，利用基于CORDIC算 法的数字变频器来校正残余频偏。
本发明还提供了一种采用上述数字音频广播接收机自动频率控制方法 的调谐器和信道解码芯片，如图6所示，包括
信道解码单元，对所述整数频偏、小数频偏和残余频偏进行计算，并 且对残余频偏进行校正；
调谐器，其中包括锁相环电路，所述信道解码单元计算得到的整数频 偏、小数频偏反馈到所述锁相环电路中，对所述整数频偏和小数频偏进行 校正。
本发明由信道解码单元对频偏进行计算，然后将计算结果反馈到调谐 器中对频率进行调节，大大的提高了数字音频接收机的性能；本发明将所述信道解码单元和调谐器集成到同一个芯片中，降低了数字音频接收机的 成本。
权利要求
1. 一种数字音频广播接收机自动频率控制方法，其特征在于，包括对频偏进行校正，所述频偏分为整数频偏、小数频偏和残余频偏，其中，将一个OFDM符号的前缀d1，d2，…dP，以及与所述OFDM符号的前缀对应的重复部分d(N+1)，d(N+2)，…d(N+P)，其中N表示OFDM中快速傅立叶变换的窗口长度，P表示循环前缀的长度，分别送入两个CORDIC单元，计算各自的相角，求出各个对应相角的差值，将P个相角差值求出平均值，该平均值与π的比值即为小数频偏与子载波频率间隔的比值；分频器的数值乘上锁相环输入端的晶振频率得到本地振荡器的频率，所述小数频偏换算到所述分频器需要修改的数值，用该数值对所述分频器进行调节，改变锁相环输出的本振频率，完成小数频偏的校正；所述整数频偏为整数倍的子载波频率间隔的频率偏差，接收的参考符号在频率上的整数倍子载波间隔频率的偏移，经过快速傅立叶变换之后，表现为频率轴上的整数偏移，在频域上对接收的参考符号经过快速傅立叶变换之后的值和已知的参考符号作相关运算，所得到的结果序列中的最大值所在的值乘以子载波频率间隔，得到整数频偏的值；所述整数频偏换算到所述分频器需要修改的数值，用该数值对所述分频器进行调节，改变锁相环输出的本振频率，完成整数频偏的校正；所述残余频偏通过比较接收到的信号与判决之后的信号得到，将所述残余频偏送入一个累加器单元，频率的累加值即为需要校正的相位，将该相位通过CORDIC算法，利用基于CORDIC算法的数字变频器来校正残余频偏。
2. 根据权利要求1所述的数字音频广播接收机自动频率控制方法，其 特征在于，对多个OFDM符号的相角差值求出平均值，然后将多个OFDM符 号的平均值再求平均值，将该最后求得的平均值与^的比值作为小数频偏 与子载波频率间隔的比值。
3. —种采用权利要求1或2所述的数字音频广播接收机自动频率控制 方法的调谐器和信道解码芯片，其特征在于，包括信道解码单元，对所述整数频偏、小数频偏和残余频偏进行计算，并 且对残余频偏进行校正；调谐器，其中包括锁相环电路，所述信道解码单元计算得到的整数频 偏、小数频偏反馈到所述锁相环电路中，对所述整数频偏和小数频偏进行 校正。
全文摘要
本发明公开了一种数字音频广播接收机自动频率控制方法，利用信道解码单元分别计算小数频偏、整数频偏和残余频偏，用调谐器的锁相环来纠正小数频偏和整数频偏，利用基于CORDIC算法的数字变频器来纠正残余频偏，可以有效的提高频率校正范围，提高性能。本发明还公开了一种采用上述数字音频广播接收机自动频率控制方法的调谐器和信道解码芯片，将调谐器与信道解码集成在单芯片中，方便了本发明数字音频广播接收机自动频率控制方法的实施，并且降低了数字音频广播接收机的成本。
文档编号H04L27/38GK101447971SQ20071009429
公开日2009年6月3日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者涂春江, 王修壮, 罗升龙 申请人:锐迪科微电子(上海)有限公司