全數(shù)字FM IBOC DAB系統(tǒng)仿真研究與模塊的ASIC前端設(shè)計.pdf

1、數(shù)字音頻廣播(DAB)作為第三代廣播傳輸模式,具有比傳統(tǒng)的模擬廣播更突出的優(yōu)點.為了達(dá)到性能更高的音質(zhì)和數(shù)字業(yè)務(wù),全數(shù)字FM IBOC DAB系統(tǒng)在近年來成為研究的熱點. 本文首先在分析IBOC DAB系統(tǒng)核心技術(shù)的基礎(chǔ)上,搭建了適用于全數(shù)字FM廣播系統(tǒng)的帶內(nèi)同頻道基帶傳輸軟件仿真平臺,在分析比較了多種信道糾錯、調(diào)制方式和信道估計的前提下,應(yīng)用誤比特率和主觀音頻質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系,并綜合考慮實現(xiàn)復(fù)雜度和運(yùn)算量,對系統(tǒng)性能進(jìn)行了快速評

2、定,還討論了同步和提高仿真速度的方法.仿真結(jié)果表明,對于城市拓?fù)浜袜l(xiāng)村拓?fù)洵h(huán)境,采用332ms交織深度、縮減RS碼和1/2碼率的刪余卷積碼構(gòu)成的串行級聯(lián)卷積碼、16QAM調(diào)制及1/32保護(hù)時隙的系統(tǒng)方案具有優(yōu)良性能. 其次對FFT中關(guān)鍵部分的乘法器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,采用改進(jìn)的基-4 BOOTH編碼方案,設(shè)計了24×24位符號定點并行乘法器.使用FPGA進(jìn)行驗證,并采用特許半導(dǎo)體的0.35μm COMS工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)單元實現(xiàn),工作在5

3、0MHz,最大延時為18.81ns,面積為13238.74門,功耗為17.51mw.在相同工藝條件下,將這種乘法器與其它方案進(jìn)行比較,結(jié)果表明這種結(jié)構(gòu)是有效的.以此為基礎(chǔ),設(shè)計了一種可擴(kuò)展的低功耗流水線booth乘法器,并進(jìn)行了RTL級代碼覆蓋率分析.它通過動態(tài)范圍檢測,可實現(xiàn)4×4位無符號數(shù)、8×8和16×16位符號定點數(shù)、32×32位浮點數(shù)4種模式的乘法操作.在特許半導(dǎo)體的0.35μm CMOS工藝下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)單元實現(xiàn),工作在80MH

4、z,這種乘法器比不可擴(kuò)展流水線booth乘法器的整體功耗節(jié)省了34.8﹪. 最后對IBOC DAB系統(tǒng)發(fā)射部分基帶電路中的擾碼、RS(204,188)編碼器、時間交織、刪除卷積碼、頻率交織和16QAM映射單元的進(jìn)行了設(shè)計與驗證,并將它們進(jìn)行了集成,利用256×256像素的Lena灰度圖象作為測試數(shù)據(jù),在Matlab驗證平臺上進(jìn)行了驗證. 結(jié)果顯示,接收誤碼率為8.524×10<'-5>,滿足系統(tǒng)要求；在urban fas