CN102752248A - 集成调幅广播接收机及其接收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成调幅广播接收机及其接收方法。所述集成调幅广播接收机包括：接收机前端，用于根据信道选择信号，接收射频信号，对所述射频信号进行下变频处理；模数转换器，与所述接收机前端连接，用于对所述接收机前端输出的信号进行模数转换；解调模块，与所述模数转换器连接，用于对所述模数转换器输出的信号进行相干解调，得到基带信号；边带信号提取模块，与所述解调模块连接，用于通过对所述基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容；其中，所述接收机前端、所述模数转换器、所述解调模块和所述边带信号提取模块集成在单个的集成电路中。本发明可以接收存在单边带干扰的调幅广播信号，提高调幅广播接收机的接收能力。

Description

集成调幅广播接收机及其接收方法

技术领域

本发明涉及微电子领域，尤其涉及一种集成调幅广播接收机及其接收方法。

背景技术

调幅（Amplitude modulation，简称：AM）接收机用于接收调幅无线电广播信号，AM技术是使载波的振幅随调制信号的幅度变化而变化。如图1所示，为现有技术中调幅广播接收机的结构示意图，选频放大器211对天线接收的调幅广播信号进行选频和高频小信号放大，进入混频器13与本地振荡信号进行混频，然后经过带通滤波器214选出有用信号后，经过中频放大器15进行放大，然后在包络检波器16进行包络检波，从而解调出音频信号；此外，直流提取模块17根据包络检波器16输出的直流量，来调节中频放大器15的增益。

传统的调幅广播接收机存在如下缺陷：调幅广播信号为双边带信号，其包括上边带信号和下边带信号，当上边带信号或下边带信号存在干扰时，现有技术中的调幅广播接收机的接收能力较差，解调出的音频信号中有很高的噪声，恶化了用户体验。

发明内容

本发明提供一种集成调幅广播接收机及其接收方法，用以实现接收存在单边带干扰的调幅广播信号，提高调幅广播接收机的接收能力。

本发明提供一种集成调幅广播接收机，包括：

接收机前端，用于根据信道选择信号，接收射频信号，对所述射频信号进行下变频处理；

模数转换器，与所述接收机前端连接，用于对所述接收机前端输出的信号进行模数转换；

解调模块，与所述模数转换器连接，用于对所述模数转换器输出的信号进行相干解调，得到基带信号；

边带信号提取模块，与所述解调模块连接，用于通过对所述基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容；

其中，所述接收机前端、所述模数转换器、所述解调模块和所述边带信号提取模块集成在单个的集成电路中。

本发明还提供一种具有集成调幅广播接收机的设备，包括：

信道选择接口；

音频信号输出接口；

集成调幅广播接收机，与所述信道选择接口和所述音频信号输出接口连接，所述集成调幅广播接收机包括上述集成调幅广播接收机的所有模块。

本发明还提供一种集成调幅广播接收机的接收方法，包括：

根据信道选择信号，接收射频信号，对所述射频信号进行下变频处理；

对下变频处理后的信号进行模数转换；

对模数转换后的信号进行相干解调，得到基带信号；

对所述基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容；

其中，所述下变频处理、所述模数转换、所述相干解调和所述变频处理在单个的集成电路中完成。

在本发明中，由于调幅广播信号为双边带调幅信号，上下边带携带有相同的音频分量，因此，在接收机中可以分别解调出上边带中的音频分量和下边带中的音频分量。这样，当一个边带受到干扰时，可以只输出另一个没有受到干扰的边带信息，从而增强了调幅广播接收机的接收能力，改善了用户体验。另外，解调和边带信号提取完全在数字域实现，更加简单、可靠。

附图说明

图1为现有技术中调幅广播接收机的结构示意图；

图2为本发明集成调幅广播接收机第一实施例的结构示意图；

图3为图2所示集成调幅广播接收机的接收方法的流程示意图；

图4为本发明集成调幅广播接收机第一实施例中超外差结构的接收机前端的结构示意图；

图5为本发明集成调幅广播接收机第一实施例中低中频结构或零中频结构的接收机前端的结构示意图；

图6为本发明集成调幅广播接收机第一实施例中二次变频结构的接收机前端的结构示意图；

图7为本发明集成调幅广播接收机第二实施例的结构示意图；

图8为图7所示集成调幅广播接收机的接收方法的流程示意图；

图9为本发明集成调幅广播接收机第三实施例的结构示意图；

图10为本发明集成调幅广播接收机第三实施例中第一数字正交混频器和第一数字本地振荡信号发生器的一种结构示意图；

图11为本发明集成调幅广播接收机第三实施例中第一数字正交混频器和第一数字本地振荡信号发生器的另一种结构示意图；

图12为本发明集成调幅广播接收机第三实施例中数字正交混频器的结构示意图；

图13为本发明具有集成调幅广播接收机的设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

集成调幅广播接收机第一实施例

如图2所示，为本发明集成调幅广播接收机第一实施例的结构示意图，可以包括接收机前端21、模数转换器（analog to digital convertor, 简称：ADC）22、解调模块23和边带信号提取模块24，ADC 22与接收机前端21连接，解调模块23与ADC 22连接，边带信号提取模块24与解调模块23连接。

接收机前端21用于根据信道选择信号，接收射频信号，对射频信号进行下变频处理；

ADC 22用于对接收机前端输出的信号进行模数转换；

解调模块23用于对ADC 输出的信号进行相干解调，得到基带信号；

边带信号提取模块24用于通过对基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容；

其中，接收机前端21、ADC 22、解调模块23和边带信号提取模块24集成在单个的集成电路中。该集成电路可以使用互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，简称：CMOS）工艺、BiCMOS工艺或任何其他想要采用的工艺或工艺的组合来制造。

如图3所示，为图2所示集成调幅广播接收机的接收方法的流程示意图，可以包括如下步骤：

步骤31、接收机前端21根据信道选择信号，接收射频信号，对射频信号进行下变频处理；

步骤32、ADC 22对下变频处理后的信号进行模数转换；

步骤33、解调模块23对模数转换后的信号进行相干解调，得到基带信号；

步骤34、边带信号提取模块24对基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容；

步骤31-34在单个的集成电路中完成。

在本实施例中，由于调幅广播信号为双边带调幅信号，上下边带携带有相同的音频分量，因此，在接收机中可以分别解调出上边带中的音频分量和下边带中的音频分量。这样，当一个边带受到干扰时，可以只输出另一个没有受到干扰的边带信息，从而增强了调幅广播接收机的接收能力，改善了用户体验。另外，解调和边带信号提取完全在数字域实现，更加简单、可靠。

进一步地，在本实施例中，接收机前端21可以为超外差结构、二次变频结构、低中频结构、或零中频结构。相应地，图3所示流程示意图中步骤31的下变频处理可以为超外差式下变频处理、二次变频处理、低中频式下变频处理、或零中频式下变频处理。

如图4所示，为本发明集成调幅广播接收机第一实施例中超外差结构的接收机前端的结构示意图，超外差结构的接收机前端21可以包括选频放大器211、模拟本地振荡信号发生器212、模拟混频器213和模拟带通滤波器（analog band pass filter，简称：ABPF）214。选频放大器211对天线接收的射频信号进行选频放大，然后在模拟混频器213中与模拟本地振荡信号发生器212生成的本地振荡信号混频，经ABPF 214滤波得到中频信号。该中频信号送入ADC 22，得到数字中频信号。优选地，中频信号的频率选取为10.7MHz或455KHz。其中，模拟本地振荡信号发生器212根据信道选择信号，生成设定频率的本地振荡信号。模拟本地振荡信号发生器212可以采用压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator，简称：VCO）实现。

如图5所示，为本发明集成调幅广播接收机第一实施例中低中频结构或零中频结构的接收机前端的结构示意图，低中频结构或零中频结构的接收机前端21可以包括选频放大器211、模拟正交本地振荡信号发生器215、模拟正交混频器216、第一ALPF （analog low pass filter，简称：ALPF）217和第二ALPF 218。选频放大器211对天线接收的射频信号进行选频放大，然后在模拟正交混频器216中与模拟本地振荡信号发生器215生成的两个正交本地振荡信号进行混频，模拟正交混频器216输出I路模拟信号和Q路模拟信号，第一ALPF 217对I路模拟信号进行低通滤波，第二ALPF 218对Q路模拟信号进行低通滤波器，第一ALPF 217和第二ALPF 218输出的信号为低中频信号或零中频信号。该低中频信号或零中频信号送入ADC 22，得到数字低中频信号或数字零中频信号。其中，模拟正交本地振荡信号发生器215根据信道选择信号，生成设定频率的本地振荡信号，模拟正交本地振荡信号发生器215可以包括VCO和移相器，VCO生成设定频率的本地振荡信号，移相器再对该本地振荡信号进行90度移相，这样，本地振荡信号和90度移相后的本地振荡信号为两个正交本地振荡信号。

如图6所示，为本发明集成调幅广播接收机第一实施例中二次变频结构的接收机前端的结构示意图，二次变频结构的接收机前端21可以包括选频放大器211、第一模拟混频器219、第一ABPF 2110、第一模拟本地振荡信号发生器2111、第二模拟混频器2112、第二ABPF 2113和第二模拟本地振荡信号发生器2114。选频放大器211对天线接收的射频信号进行选频放大，然后在第一模拟混频器219中与第一模拟本地振荡信号发生器2111生成的模拟本地振荡信号进行混频，经第一ABPF 2110进行带通滤波得到第一中频信号，第一中频信号在第二模拟混频器2112中与第二模拟本地振荡信号发生器2114生成的模拟本地振荡信号进行混频，经第二ABPF 2113进行带通滤波后得到第二中频信号。其中，第一中频信号的频率选取为10.7MHz，第二中频信号的频率选取为445KHz。利用二次变频可以很好地抑制镜像频率干扰，大大提高接收机的灵敏度。可选地，还可以应用三次甚至更多次变频。其中，第一模拟本地振荡信号发生器2111根据信道选择信号，生成设定频率的模拟本地振荡信号，第一模拟本地振荡信号发生器2111和第二模拟本地振荡信号发生器2114具体可以采用VCO实现。？？

集成调幅广播接收机第二实施例

如图7所示，为本发明集成调幅广播接收机第二实施例的结构示意图，在图2所示结构示意图的基础上，边带信号提取模块24可以包括上边带提取单元241和下边带提取单元242。

上边带提取单元241用于对基带信号依次进行下变频处理和上变频处理，得到上边带内容；

下边带提取单元242用于对基带信号依次进行上变频处理和下变频处理，得到下边带内容。

其中，上边带提取单元241和下边带提取单元242进行的下变频处理和上变频处理的频率变化量均为K/4，K为调幅广播信道的带宽或接收机支持的最大调幅广播信道带宽，具体地，上变频处理的频率变化量为K/4，下变频处理的频率变化量为-K/4。中国的调幅广播信道的带宽为9KHz，而其他有些国家的调幅广播信道的带宽为10KHz，本接收机可以支持单一的调幅广播信道带宽，也可以兼容支持多种调幅广播带宽。

再参见图7，在图2所示结构示意图的基础上，接收机还可以包括干扰信号提取模块25和信号质量估计模块26。干扰信号提取模块25与边带信号提取模块24连接，信号质量估计模块26与解调模块23和干扰信号提取模块25连接。干扰信号提取模块25用于根据上边带内容和下边带内容，得到干扰信号；信号质量估计模块26用于根据解调模块23恢复出的载波信号和干扰信号，得到信号质量估计值。

在现有技术中，再参见图1所示的调幅广播接收机，根据包络检波器16输出的直流量大小对信号质量进行判断，进而实现对音量的软控制。若直流量小，则判断信号质量差，此时减小音量；若直流量大，则判断信号质量好，恢复正常音量。当天线收到的当前电台信号没有同频干扰或强噪声时，这种采用直流量判断信号质量的方法可以正常工作；但是，当天线接收到的广播信号中存在同频干扰或强噪声时，此时的直流量会是一个较大值，此时根据该直流量判断信号质量时，会判定当前信号质量好，进而进行音量控制时，会把音量放在较大位置，导致解调输出的音频信号中存在啸叫或强噪声，于是这种采用直流量判断信号质量的方法就会产生误判，从而无法对音量进行合理的控制。在本实施例中，当有噪声或干扰信号时，上边带内容和下边带内容之差即能反映出噪声和干扰的情况，再结合载波信号的大小，即可得到可靠的信号质量估计值，再根据该信号质量估计值对音量实现软控制，解决了传统的包络检波方法中在大噪声或有单边带干扰时对信号质量的误判，从而可以对音量进行合理的控制，改善了用户体验。

如图8所示，为图7所示集成调幅广播接收机的接收方法的流程示意图，在图3所示流程示意图的基础上，步骤34可以包括如下步骤：

步骤341、上边带提取单元241对基带信号依次进行下变频处理和上变频处理，得到上边带内容；

步骤342、下边带提取单元242对基带信号依次进行上变频处理和下变频处理，得到下边带内容。

步骤341和步骤342之间没有严格的时序关系。

步骤341和步骤342之后还可以包括如下步骤：

步骤35、干扰信号提取模块25根据上边带内容和下边带内容，得到干扰信号；

步骤36、信号质量估计模块26根据相干解调步骤中恢复出的载波信号和干扰信号，得到信号质量估计值。

集成调幅广播接收机第三实施例

如图9所示，为本发明集成调幅广播接收机第三实施例的结构示意图，在图7所示结构示意图的基础上，解调模块23可以包括第一数字本地振荡信号发生器231、第一数字正交混频器232、第一数字低通滤波器（Digital Low-Pass Filter，简称：DLPF）233、第二 DLPF 234、第七DLPF 235、第八DLPF 236和相位误差估计模块237。第一数字正交混频器232与ADC 22和第一数字本地振荡信号发生器231连接，第一DLPF 233与第一数字正交混频器232连接，第二DLPF 234与第一数字正交混频器232连接，第七DLPF 235与第一DLPF 233连接，第八DLPF 236与第二DLPF 234连接，相位误差估计模块237与第七DLPF 235和第八DLPF 236连接。

其中，第一数字本地振荡信号发生器231用于生成第一正交数字本地振荡信号；第一数字正交混频器232用于将ADC 22输出的信号与第一正交数字本地振荡信号进行混频，得到I路信号I₀和Q路信号Q₀；第一DLPF 233用于对I路信号I₀进行低通滤波，得到I路基带信号I₁；第二DLPF 234用于对Q路信号Q₀进行低通滤波，得到Q路基带信号Q₁；第七DLPF 235用于对I路基带信号I₁进行低通滤波，得到I路载波信号I₂；第八DLPF 236用于对Q路基带信号Q₁进行低通滤波，得到Q路载波信号Q₂；相位误差估计模块237用于根据I路载波信号I₂和Q路载波信号Q₂估计相位误差，将相位误差进行低通滤波后发送给第一数字本地振荡信号发生器231；第一数字本地振荡信号发生器231还用于根据相位误差，调整第一正交数字本地振荡信号的频率，从而完成对载波信号的跟踪。

相应地，图8所示流程示意图中，步骤33可以采用如下过程实现：第一数字本地振荡信号发生器231生成第一正交数字本地振荡信号；第一数字正交混频器232将模数转换后的信号与第一正交数字本地振荡信号进行混频，得到I路信号I₀和Q路信号Q₀；第一DLPF 233和第二DLPF 234对I路信号I₀和Q路信号Q₀进行低通滤波，得到I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁；第七DLPF 235和第八DLPF 236对I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁进行低通滤波，得到I路载波信号I₂和Q路载波信号Q₂；相位误差估计模块237根据I路载波信号I₂和Q路载波信号Q₂估计相位误差；第一数字本地振荡信号发生器231根据相位误差，调整第一正交数字本地振荡信号的频率。

如图10所示，为本发明集成调幅广播接收机第三实施例中第一数字正交混频器和第一数字本地振荡信号发生器的一种结构示意图，第一数字正交混频器232为基于乘法器的数字混频器，第一数字本地振荡信号发生器231为数控振荡器，第一数字正交混频器232包括两个乘法器2321和2322，第一数字本地振荡信号发生器231包括相位累加器2311和查找表2312，相位累加器2311用于累加输出第N时刻的相位，查找表2312的输入为第N时刻的相位，查找表2312的内容为cos和sin值。两个乘法器2321和2322分别用于实现待下变频数据和本地载波的相乘运算，输出I路信号I₀和Q路信号Q₀。其中，相位累加器2311具有一个控制端：频率控制字FCW，频率控制字FCW可以根据需要产生的频率灵活设定相位。

如图11所示，为本发明集成调幅广播接收机第三实施例中第一数字正交混频器和第一数字本地振荡信号发生器的另一种结构示意图，第一数字正交混频器232和第一数字本地振荡信号发生器231结合在一起被构造为坐标旋转数字计算机（Cordic）算法混频器，该Cordic算法混频器包括相位累加器2311和Cordic混频模块2313，Cordic混频模块2313的输出为：

x_n=A_nf(n)cost;

y_n=A_nf(n)sint;

其中，t为相位累加器2311输出的第N时刻的相位，A_n=1.674，f(n)为待下变频数据，x_n为混频后的I路信号I₀，y_n为混频后的Q路信号Q₀。其中，相位累加器2311具有一个控制端：频率控制字FCW，频率控制字FCW可以根据需要产生的频率灵活设定。

采用图11所示的Cordic算法混频器可以直接将模数转换后的信号转化为I路信号I₀和Q路信号Q₀。

在本实施例中，第一DLPF 233和第二DLPF 234的带宽可以设计为K/2，K为调幅广播信道的带宽或接收机支持的最大调幅广播信道带宽。例如：对于9kHz信道带宽，第一DLPF 233和第二DLPF 234的带宽可以设计为4.5kHz，对于10kHz带宽，第一DLPF 233和第二DLPF 234的带宽可以设计为5kHz；或者，对于同时支持9kHz信道带宽和10kHz信道带宽的接收机，第一DLPF 233和第二DLPF 234的带宽可以设计为5kHz。另外，第七DLPF 235和第八DLPF 236的带宽可以设计为50Hz，从而滤除上下边带信号，选出载波信号；或者，第七DLPF 235和第八DLPF 236的带宽可以设计为其他值，例如：30Hz、40Hz等等。

再参见图9，在图7所示结构示意图的基础上，相位误差估计模块237可以包括求相位模块2371和环路滤波器2372。求相位模块2371根据I路载波信号I₂和Q路载波信号Q₂求出相位误差后，经过环路滤波器2372对相位误差进行滤波，然后反馈到第一数字本地振荡信号发生器231的频率控制端，完成对载波信号的跟踪。求相位模块2371求出的相位误差等于Atan(Q₂/I₂)。环路滤波器2372可以采用比例积分滤波器，环路滤波器2372的传递函数为：

H(z^-1)= Kp + Ki / (1-z^-1)

其中，Kp为比例项的系数，Ki为积分项的系数。

再参见图9，在图7所示结构示意图的基础上，上边带提取单元241可以包括第二数字本地振荡信号发生器2411、第二数字正交混频器2412、第三DLPF 2413、第四DLPF 2414、第三数字本地振荡信号发生器2415和第三数字正交混频器2416。第二数字正交混频器2412与解调模块23和第二数字本地振荡信号发生器2411连接，第三DLPF 2413与第二数字正交混频器2412连接，第四DLPF 2414与第二数字正交混频器2412连接，第三数字正交混频器2416，与第三DLPF 2413和第四DLPF 2414连接。

其中，第二数字本地振荡信号发生器2411用于生成第二正交数字本地振荡信号，第二正交数字本地振荡信号的频率等于-K/4；第二数字正交混频器2412用于将I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁与第二正交数字本地振荡信号进行混频；第三DLPF 2413用于对第二数字正交混频器2412输出的I路信号I₁₁₁进行低通滤波；第四DLPF 2414用于对第二数字正交混频器2412输出的Q路信号Q₁₁₁进行低通滤波；第三数字本地振荡信号发生器2415用于生成第三正交数字本地振荡信号，第三正交数字本地振荡信号的频率为K/4；第三数字正交混频器2416用于将第三DLPF2413输出的I路信号I₁₁₂、第四DLPF 2414输出的Q路信号Q₁₁₂与第五本地振荡信号和第六本地振荡信号进行混频，输出混频后的I路信号作为上边带内容USB。

相应地，图8所示流程示意图中，步骤341可以通过如下过程实现：第二数字本地振荡信号发生器2411生成第二正交数字本地振荡信号，第二正交数字本地振荡信号的频率等于-K/4；第二数字正交混频器2412将I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁与第二正交数字本地振荡信号进行混频；第三DLPF 2413和第四DLPF 2414对混频后的I路信号I₁₁₁和Q路信号Q₁₁₁进行低通滤波；第三数字本地振荡信号发生器2415生成第三正交数字本地振荡信号，第三正交数字本地振荡信号的频率为K/4；第三数字正交混频器2416将低通滤波后的I路信号I₁₁₂和Q路信号Q₁₁₂与第三正交数字本地振荡信号进行混频，输出混频后的I路信号作为上边带内容USB。

再参见图9，在图7所示结构示意图的基础上，下边带提取单元242可以包括第四数字本地振荡信号发生器2421、第四数字正交混频器2422、第五DLPF 2423、第六DLPF 2424、第五数字本地振荡信号发生器2425、第五数字正交混频器2426。第四数字正交混频器2422与解调模块23和第四数字本地振荡信号发生器2421连接，第五DLPF 2423与第四数字正交混频器2422连接，第六DLPF 2424与第四数字正交混频器2422连接，第五数字正交混频器2426与第五DLPF 2423、第六DLPF 2424和第五数字本地振荡信号发生器2425连接。

第四数字本地振荡信号发生器2421用于生成第四正交数字本地振荡信号，第四正交数字本地振荡信号的频率等于K/4；第四数字正交混频器2422用于将I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁与第四正交数字本地振荡信号进行混频；第五DLPF 2423用于对第四数字正交混频器2422输出的I路信号I₁₂₁进行低通滤波；第六DLPF 2424用于对第四数字正交混频器输出的Q路信号Q₁₂₁进行低通滤波；第五数字本地振荡信号发生器2425用于生成第五正交数字本地振荡信号，第五正交数字本地振荡信号的频率等于-K/4；第五数字正交混频器2426用于将第五DLPF 2423输出的I路信号I₁₂₂和第六DLPF 2424输出的Q路信号Q₁₂₂与第五正交数字本地振荡信号进行混频，输出混频后的I路信号作为下边带内容LSB。

相应地，图8所示流程示意图中，步骤342可以通过如下过程实现：第四数字本地振荡信号发生器2421生成第四正交数字本地振荡信号，第四正交数字本地振荡信号的频率等于K/4；第四数字正交混频器2422将I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁与第四正交数字本地振荡信号进行混频；第四数字正交混频器2422和第五DLPF 2423对混频后的I路信号I₁₂₁和Q路信号Q₁₂₁进行低通滤波；第五数字本地振荡信号发生器2425生成第五正交数字本地振荡信号，第五正交数字本地振荡信号的频率等于-K/4；第五数字正交混频器2426将低通滤波后的I路信号I₁₂₂和Q路信号Q₁₂₂与第五正交数字本地振荡信号进行混频，输出混频后的I路信号作为下边带内容LSB。

第二数字正交混频器2412和第三数字正交混频器2416、第四数字正交混频器2422和第五数字正交混频器2436可以采用与图10或图11所示的第一数字正交混频器232相同的结构，也可以采用如下结构的数字正交混频器实现：如图12所示，为本发明集成调幅广播接收机第三实施例中数字正交混频器的结构示意图，可以包括两个采样单元121和两个选通取反操作单元122，其中，两个采样单元分别对两路正交数字本地振荡信号进行采样，其中，采样频率为K；两个选通取反操作单元根据采样后的信号分别对I路信号和Q路信号进行选通或取反操作。

在上边带提取单元241中，解调模块23输出的I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁经过第二数字正交混频器2412与第二正交数字本地振荡信号进行正交混频，第二数字正交混频器2412的采样频率为K，第二正交数字本地振荡信号的频率为-K/4，第二数字正交混频器2412对第二正交数字本地振荡信号进行采样，相当于对cos(K/4)和sin(K/4)进行采样，采样频率为K，则采样后的信号为[1,0,-1,0]和[0,-1,0,1]，因此，在正交混频时，只需要对I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁进行选通和取反操作，省去了乘法器。第三DLPF 2413输出的I路信号I₁₁₁和第四DLPF 2414输出的Q路信号Q₁₁₁经过第三数字正交混频器2416，与频率为K/4的第三正交数字本地振荡信号混频，采样后的信号为[1,0,-1,0]和[0,1,0,-1]，第三数字正交混频器2416输出的I路信号即为上边带内容USB。

在下边带提取单元242中，解调模块23输出的I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁经过第四数字正交混频器2422与第四正交数字本地振荡信号进行混频，第四数字正交混频器2422的采样频率为K，第四正交数字本地振荡信号的频率为K/4，第四数字正交混频器2422对第四正交数字本地振荡信号进行采样，相当于对cos(K/4)和sin(K/4)进行采样，采样频率为K，则采样后的信号为[1,0,-1,0]和[0,1,0,-1]，因此，在正交混频时，只需要对I路基带信号I₁和Q路基带信号Q₁进行选通和取反操作，省去了乘法器。第五DLPF 2423输出的I路信号I₁₂₁和第六DLPF 2424输出的Q路信号Q₁₂₁经过第五数字正交混频器2426，与频率为-K/4的第五正交数字本地振荡信号混频，采样后的信号为[1,0,-1,0]和[0,-1,0,1]，第五数字正交混频器2426输出的I路信号即为下边带内容LSB。

在本实施例中，优选地，第三DLPF 2413、第四DLPF 2414、第五DLPF 2423和第六DLPF 2424的带宽也为K/4。

再参见图9，在图7所示结构示意图的基础上，干扰信号提取模块25可以包括计算单元251和第九DLPF 252，其中，计算单元251根据上边带内容USB和下边带内容LSB，按照下式计算噪声或干扰信号n₁：

n₁ = abs( USB - LSB)

计算单元251得到噪声或干扰信号n₁，噪声或干扰信号n₁经过第九DLPF 252滤波后，得到滤波后的噪声或干扰信号n₂。第九DLPF 252的带宽可以设计为与第七DLPF 235和第八DLPF 236的带宽相同。第九DLPF 252根据I路载波信号I₂、Q路载波信号Q₂和滤波后的噪声或干扰信号n₂按照下式计算信号质量估计值Qua：

$\mathrm{Qua}=\lg (\sqrt{{I_2}^2+{Q_2}^2}/n_2)$

通常情况下，I₂>>Q₂，所以上式简化为：

Qua=lg(I₂/n₂)

具有集成调幅广播接收机的设备实施例

如图13所示，为本发明具有集成调幅广播接收机的设备实施例的结构示意图，该设备可以包括信道选择接口131、音频信号输出接口132和集成调幅广播接收机133，集成调幅广播接收机133与信道选择接口131和音频信号输出接口132连接。

其中，信道选择接口131用于输入信道选择信号。集成调幅广播接收机用于根据信道选择信号，接收射频信号，对所述射频信号进行下变频处理，对下变频处理后的信号进行模数转换，对模数转换后的信号进行相干解调，得到基带信号，通过对基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容。音频信号输出接口132用于输出上边带内容和/或下边带内容。

集成调幅广播接收机133可以为前述任一集成调幅广播接收机实施例中的集成调幅广播接收机。该设备具体可以为便携设备、手持设备、或车载设备。例如：笔记本、手机、MP3、MP4、耳麦、车载收音机等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种集成调幅广播接收机，其特征在于，包括：

接收机前端，用于根据信道选择信号，接收射频信号，对所述射频信号进行下变频处理；

模数转换器，与所述接收机前端连接，用于对所述接收机前端输出的信号进行模数转换；

解调模块，与所述模数转换器连接，用于对所述模数转换器输出的信号进行相干解调，得到基带信号；

边带信号提取模块，与所述解调模块连接，用于通过对所述基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容；

其中，所述接收机前端、所述模数转换器、所述解调模块和所述边带信号提取模块集成在单个的集成电路中。

2.根据权利要求1所述的集成调幅广播接收机，其特征在于，所述接收机还包括：

干扰信号提取模块，与所述边带信号提取模块连接，用于根据所述上边带内容和所述下边带内容，得到干扰信号；

信号质量估计模块，与所述解调模块和干扰信号提取模块连接，用于根据所述解调模块恢复出的载波信号和所述干扰信号，得到信号质量估计值。

3.根据权利要求1所述的集成调幅广播接收机，其特征在于，所述边带信号提取模块包括：

上边带提取单元，用于对所述基带信号依次进行下变频处理和上变频处理，得到所述上边带内容；

下边带提取单元，用于对所述基带信号依次进行上变频处理和下变频处理，得到所述下边带内容；

其中，所述上边带提取单元和所述下边带提取单元进行的下变频处理和上变频处理的频率变化量均为K/4，K为调幅广播信道的带宽或所述接收机支持的最大调幅广播信道带宽。

4.一种具有集成调幅广播接收机的设备，其特征在于，包括：

信道选择接口；

音频信号输出接口；

集成调幅广播接收机，与所述信道选择接口和所述音频信号输出接口连接，所述集成调幅广播接收机包括权利要求1-8任一所述的集成调幅广播接收机。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述设备为便携设备、手持设备、或车载设备。

6.一种集成调幅广播接收机的接收方法，其特征在于，包括：

根据信道选择信号，接收射频信号，对所述射频信号进行下变频处理；

对下变频处理后的信号进行模数转换；

对模数转换后的信号进行相干解调，得到基带信号；

对所述基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容；

其中，所述下变频处理、所述模数转换、所述相干解调和所述变频处理在单个的集成电路中完成。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述上边带内容和所述下边带内容，得到干扰信号；

根据所述相干解调步骤中恢复出的载波信号和所述干扰信号，得到信道质量估计值。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述基带信号进行变频处理，得到分离的上边带内容和下边带内容包括：

对所述基带信号依次进行下变频处理和上变频处理，得到所述上边带内容；

对所述基带信号依次进行上变频处理和下变频处理，得到所述下边带内容；

其中，所述下变频处理和上变频处理的频率变化量均为K/4，K为调幅广播信道的带宽或所述接收机支持的最大调幅广播信道带宽。

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