實現(xiàn)低功耗DAB接收機的循環(huán)上/斷電方案

數(shù)字音頻廣播(DAB)是一種數(shù)字無線電系統(tǒng)，最初由Eureka 147開發(fā)，能夠為用戶提供比傳統(tǒng)FM廣播所能實現(xiàn)的豐富的多的體驗。采用DAB之后，無線廣播不僅聲音質(zhì)量更好、通道數(shù)更多，而且還能為用戶提供豐富得多媒體內(nèi)容。例如，電子節(jié)目指南(EPG)、天氣和交通情況等地方信息，以及新聞和股票信息的實時多媒體廣播等。

除了比傳統(tǒng)FM功能更強大，音質(zhì)更好以外，DAB還能讓用戶在移動中享受這些服務而無需忍受嘈雜、難以聽清的接收效果。DAB之所以能夠更好地適應衰落等移動條件造成的效應是由于它采用了一種基于正交頻分復用(OFDM)的機制。此外，使用OFDM帶來的另一個好處是使一個單頻網(wǎng)絡(SFN)可以覆蓋比傳統(tǒng)FM廣播更大的區(qū)域。這一切優(yōu)點使便攜式移動應用(例如MP3播放器、PDA、便攜式媒體播放器以及移動電話)中對DAB接收機的需求增大。在這些應用中，功耗是決定該接收機解決方案生命力的一個關鍵因素。

圖1：TM I、II、IV的傳輸幀格式。

看一看Eureka 147 DAB標準定義的循環(huán)上/斷電系統(tǒng)所采用的傳輸幀結(jié)構(gòu)，我們會發(fā)現(xiàn)RF調(diào)諧器和基帶中的關鍵系統(tǒng)模塊都可以循環(huán)上/斷電。這一特性可用來降低系統(tǒng)的整體功耗。當額外的數(shù)據(jù)不需要解碼時，也就不需要接收，于是，RF調(diào)諧芯片中的許多模塊都可以置于待機模式以節(jié)約能源。

DAB傳輸幀結(jié)構(gòu)

DAB傳輸幀結(jié)構(gòu)由來自數(shù)字化I/Q接口或IF接口的OFDM符號構(gòu)成，如圖1所示。

前兩個符號構(gòu)成了同步通道(SC)，其后三個符號構(gòu)成了快速信息通道(FIC)，而接下來的72個符號(對于TM III則是144個)中攜帶了主業(yè)務通道(MSC)的數(shù)據(jù)。值得一提的是MSC中的符號并不僅僅包含音頻數(shù)據(jù)，還包含其它業(yè)務數(shù)據(jù)。

復用配置信息(MCI)

在DAB復用器中，多種業(yè)務集合在一個單一的信號群中，每種業(yè)務都可以由不同的業(yè)務成份構(gòu)成。一種業(yè)務(通常是音頻業(yè)務但也可以是數(shù)據(jù)業(yè)務)的基本業(yè)務成份叫做主要業(yè)務成份。另外，還可以通過其它可選的次要業(yè)務成份來擴充業(yè)務。

如圖2所示，DAB業(yè)務結(jié)構(gòu)允許幾種業(yè)務之間共享業(yè)務成份，因而資源利用既高效又靈活。例如，流量信息通道(TMC)中的流量信息或業(yè)務信息(SI)就可以成為兩個次要業(yè)務成份，而且DAB業(yè)務結(jié)構(gòu)還允許在不同的節(jié)目時間改變業(yè)務成份的設定。

DAB信號群的配置信息由MCI管理，MCI有5個功能：

1. 定義子通道的組織方式，包括它們在CIF中的位置和大小以及誤差防護措施；

2. 列出信號群中可用的業(yè)務；

3. 在業(yè)務和業(yè)務成份間建立連接；

4. 在業(yè)務成份和子通道間建立連接；

5. 通知復用器重配置。

圖2： DAB信號群配置舉例。

循環(huán)上/斷電

從DAB業(yè)務結(jié)構(gòu)和傳輸幀結(jié)構(gòu)可以看出：

1. SC中的相參符號在同步傳輸幀時是必需的，但一旦傳輸幀進入穩(wěn)態(tài)，接收機在無效符號下就可以關斷；

2. 在為通道解碼器提供復用器的結(jié)構(gòu)和配置以及MSC的結(jié)構(gòu)和配置時，F(xiàn)IC中的符號是必需的；

3. DAB業(yè)務結(jié)構(gòu)是這樣的，其業(yè)務成份包含在一些離散的子通道中，這些子通道又由一個或多個完整的容量單元(CU)組成；

4. MCI提供關于CU地址的信息，這些信息在解碼任何業(yè)務的業(yè)務成份時都是必需的；

5. DAB信號群通常包含不止一種業(yè)務。

因此，在接收一種特定的DAB業(yè)務時，DAB解碼器只需解碼構(gòu)成該特定業(yè)務的業(yè)務成份的子通道SC、FIC以及包含CU的CIF符號。在余下的大部分時間內(nèi)，除了完成預先處理該業(yè)務解碼需要的符號所必需的操作之外，基帶解碼器只需工作在能耗較低的待機模式即可。

Future Waves公司出品的FENIX FNX14701LP DAB調(diào)諧器芯片還能進一步發(fā)揮這種循環(huán)上/斷電策略，從而大幅降低功耗。在MSC傳輸其它子通道信息時，DAB解碼器無需解碼那些OFDM符號。這時，F(xiàn)NX14701LP就無需為DAB解碼器提供信息，因而它也可以工作在功耗大為降低的待機模式。由一個管腳兼容的基帶信號處理器通過一個快速中斷管腳通知FNX14701LP進入待機狀態(tài)。

閑置程度由誤差防護級別和業(yè)務的比特率決定，它還會影響基帶和RF前端處于待機模式的持續(xù)時間。對于通常音頻數(shù)據(jù)率為128kbps的音頻接收而言，采用循環(huán)上/斷電可以將RF功耗降低多達70%。