基于FPGA的多路广播数字调制装置的制作方法

本发明属于广播数字调制技术领域，特别是涉及基于fpga的多路广播数字调制装置。

背景技术：

rds最初是英国bbc广播公司开发的一种特殊的无线电广播，称“无线数据广播系统”(radiodatasystem)。传统基于模拟电路的调频广播调制器只能简单的将已调制到副载波上的rds数据信号与音频合成后进行调频调制，无法独立完成rds数据的调制及发送。一台调频广播调制器就需要一台rds数据编码器与之搭配工作，增加了设备成本。

若采用多台发射机同时工作，相互之间存在信号干扰问题。一台发射机所发射的信号可能反馈到另一台的输入端，因发射机内部存在非线性电路，所以可能发生混频、交调或自激；每台发射机都需要特别采取屏蔽措施。这样导致同时广播多种频率信号时，广播效果差且浪费资源。

本发明提供的一种基于fpga的调频广播调制器，用于解决传统广播调制装置无法独立完成rds数据的调制及发送，且多台发射机同时广播时，广播效果差、浪费资源的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供基于fpga的多路广播数字调制装置，通过fpga调频模块内部设置若干数字调频单元，数字调频单元调制指定频段的数字信号并通过dds电路电路复合，最后通过功率调节电路调节功率后广播；不仅实现了rds数据的独立调制及发送，同时实现一台发射机对多种频段数字信号调节及发送，解决了现有的传统广播调制装置无法独立完成rds数据的调制及发送，且多台发射机同时广播时，广播效果差、浪费资源的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为基于fpga的多路广播数字调制装置，包括：mcu单元、音频ad转换模块、fpga调频模块、中频滤波输出电路、dds电路、射频放大电路、功率调节电路；所述mcu单元分别与音频ad转换模块、fpga调频模块、中频滤波输出电路、dds电路、射频放大电路、功率调节电路电性连接；

所述fpga调频模块内部设置若干数字调频单元；所述数字调频单元包括数据输入接口、数据锁存器、只读存储器、计数时钟、同步计数器、同或门电路和t型触发器；

所述数据输入接口与数据锁存器电性连接；所述数据锁存器与只读存储器电性连接；所述只读存储器与同或门电路电性连接；所述计数时钟与同步计数器电性连接；所述同步计数器与同或门电路电性连接；所述同或门电路与t型触发器电性连接；所述t型触发器与中频滤波输出电路电性连接连接；

所述音频ad转换模块接收到立体声音频信号；所述音频ad转换模块对立体声音频信号模\数转换得到数字信号并将数字信号输出到fpga调频模块；所述数字信息号经fpga调频模块调制后输出到中频滤波输出电路；所述数字信号经中频滤波输出电路滤波后传递至dds电路；调频后的数字信号经过dds电路频率合成后输出到射频放大电路，再经功率调节电路调节后输出射频信号。

优选地，所述mcu单元分别与fpga调频模块、功率调节电路实现双向通信。

优选地，所述数字调频单元接收指定频段的数字信号并输出指定频率频段的进过调频的数字信号；所述数字调频单元中的指定频段数字信号的是通过同步计数器分频计数时钟实现。

优选地，所述dds电路通过控制相位的变化实现将输入的不同频率的数字信号进行频率合成并输出射频信号至射频放大电路。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过fpga调频模块内部设置若干数字调频单元，数字调频单元调制指定频段的数字信号并通过dds电路电路复合，最后通过功率调节电路调节功率后广播；保证了调制装置的rds数据独立调制与发送；同时通过同步计数器分频计数时钟实现数字调频单元中的指定频段数字信号；实现一台发射机对多种频段数字信号调节及发送；提高广播效率和效果，节约资源、节约成本、方便快捷。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的基于fpga的多路广播数字调制装置的结构框图；

图2为本发明中fpga调频模块内部结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为基于fpga的多路广播数字调制装置，包括：mcu单元、音频ad转换模块、fpga调频模块、中频滤波输出电路、dds电路、射频放大电路、功率调节电路；mcu单元分别与音频ad转换模块、fpga调频模块、中频滤波输出电路、dds电路、射频放大电路、功率调节电路电性连接；

请参阅图2所示，fpga调频模块内部设置若干数字调频单元；数字调频单元包括数据输入接口、数据锁存器、只读存储器、计数时钟、同步计数器、同或门电路和t型触发器；

数据输入接口与数据锁存器电性连接；数据锁存器与只读存储器电性连接；只读存储器与同或门电路电性连接；计数时钟与同步计数器电性连接；同步计数器与同或门电路电性连接；同或门电路与t型触发器电性连接；t型触发器与中频滤波输出电路电性连接连接；

音频ad转换模块接收到立体声音频信号；音频ad转换模块对立体声音频信号模\数转换得到数字信号并将数字信号输出到fpga调频模块；数字信息号经fpga调频模块调制后输出到中频滤波输出电路；数字信号经中频滤波输出电路滤波后传递至dds电路；调频后的数字信号经过dds电路频率合成后输出到射频放大电路，再经功率调节电路调节后输出射频信号。

其中，mcu单元分别与fpga调频模块、功率调节电路实现双向通信。

其中，数字调频单元接收指定频段的数字信号并输出指定频率频段的进过调频的数字信号；数字调频单元中的指定频段数字信号的是通过同步计数器分频计数时钟实现。

其中，dds电路通过控制相位的变化实现将输入的不同频率的数字信号进行频率合成并输出射频信号至射频放大电路。

本发明中的fpga调频模块具体工作过程为：每个调频单元根据输入频段的数字信号，可以输出调频后的对应频段的数字信号。这种输出不同频率数字信号的功能是利用同步计数器分频计数时钟实现的；数据从数据输入接口输入fpga调频模块后，被数据锁存器锁定；然后用只读存储器进行数值变换，只读存储器中保存倒数变换表，每个地址的数据是相应地址的频率倒数，可以转换出这个地址对应计数时钟溢出的周期；计数时钟输出的数值通过同步计数器传送至同或门电路，只读存储器进行数值变换的数值传送至同或门电路，同或门电路比较同步计数器与只读存储器的数值差异，用于判断数值溢出；当数值溢出时，同或门电路向同步计数器发送溢出信号，并使同步计数器清零；同时，同或门电路向t型触发器发送溢出信号触发t型触发器翻转，t型触发器输出的方波信号经过中频滤波输出端抑制高次谐波，只留下基频，实现对这套节目的调频；每一套节目调频之后的中频信号，都送到叠加电路，形成一个由多套节目中频信号组成的中频频带。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。