CN107196672B - 一种调频收音机的调谐方法、调谐芯片及调频收音机 - Google Patents

一种调频收音机的调谐方法、调谐芯片及调频收音机 Download PDF

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Abstract

本发明适用于收音机调谐技术领域，提供了一种调频收音机的调谐方法、调谐芯片及调频收音机，所述方法包括初选步骤和细选步骤，所述初选步骤中，根据设定的初选步长在整个调频频率范围内对接收电台的频率进行步进式扫描，根据信号的RSSI值和设定的峰值能量阈值筛选出符合条件的频点；所述细选步骤中，用设定的细选步长在设定的频率范围内对接收电台的频率进行步进式扫描，找出RSSI值峰值对应的频点。采用本发明的技术方案，可加快全频段的搜台速度。

Description

一种调频收音机的调谐方法、调谐芯片及调频收音机
技术领域
本发明属于收音机技术领域，尤其涉及一种调频收音机的调谐方法、调谐芯片及调频收音机。
背景技术
现有技术的调频收音机自动搜台的调谐方式中，通常对各个可能的电台频率的信号计算带内能量指标(Received Signal Strength Indication，RSSI)，并与设定的阈值比较判断是否是有效电台。不过由于RSSI方式是非相干检测，无法分辨调制解调信号与噪声信号的区别，容易误判噪声点为假台，或者遗漏弱台。
此外，对于无晶振调频收音系统，由于没有准确的参考时钟，所以没法准确定位到电台频率。如果搜台步长太小又会导致搜台时间过长。
在一些解决方案中，利用导频的频率来校准时钟，以及来筛选假台。不过这类方案只适用于带有导频立体声信号，如果电台发射不带导频信号的单声道，那就无法使用。
发明内容
本发明实施例提供了一种调频收音机的调谐方法、调谐芯片及调频收音机，旨在解决现有的问题。
在本发明实施例中，提供一种调频收音机的调谐方法，所述方法包括：
初选步骤：根据设定的初选步长在整个调频频率范围内对接收电台的频率进行步进式扫描，根据信号的RSSI值和设定的峰值能量阈值筛选出符合条件的频点；
细选步骤：在所述初选步骤选出的频点附近，用设定的细选步长在设定的频率范围内对接收电台的频率进行步进式扫描，找出RSSI值峰值对应的频点。
在本发明实施例中，所述细选步骤中，设定的频率范围为所述初选步骤选出的频点左右一个初选步长。
在本发明实施例中，所述方法还包括：
微调步骤：分析包络信号的直流分量，根据所述直流分量的大小对所述细选步骤中选出的频点左右进行微调，找出所述直流分量最小的频点。
在本发明实施例中，所述微调步骤中，还对所述直流分量的特征进行判断，当所述直流分量大于设定的阈值时，判断所述频点为假台。
在本发明实施例中，所述方法还包括：
音频信号特征值分析步骤：进一步分析所述微调步骤定位到的频点的解调信号是否符合调频电台基带信号的特征，剔除假台。
在本发明实施例中，所述音频信号特征值分析步骤中，通过统计经过15KHz低通滤波之后的调频基带信号的过零次数来判断信号是否符合调频电台基带信号的特征。
在本发明实施例中，所述音频信号特征值分析步骤中，还对解码之后的音频信号进行特征分析，判断其是否假台。
在本发明实施例中，所述方法还包括：
频点保存步骤：保存所述音频信号特征分析步骤中得到的频点对应的锁相环配置，将所述频点对应的电台设置为有效电台。
本发明实施例中，还提供一种应用于调频收音机的调谐芯片，所述芯片包括至少一处理器、存储器及接口，所述至少一处理器、存储器及接口均通过总线连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述调谐芯片执行上述的调谐方法。
本发明实施例中，还提供一种调频收音机，所述收音机其包括依次连接的天线、调谐器、解码器和扬声器，所述调谐器采用上述的调谐芯片。
与现有技术相比较，本发明实施例中，在收音机进行搜台时，采用上述调谐方法，分粗选和细选两阶段来搜索电台频点，可在保证搜索能力的情况下加快全频段搜索的速度，兼具快速和准确度，另外，采用多检测机制,会根据带内能量、包络信号直流分量和特征值分析，可以增强判断电台的能力，在无准确时钟参考情况下以较快的速度准确定位到电台，避免单独通过能量阈值判断时候太低阈值搜到假台、太高阈值遗漏一些能量比较弱的真台。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的调频收音机的调谐方法的实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的调谐芯片的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的调频收音机的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的调频收音机的调谐方法的实现流程，所述方法包括步骤S1至步骤S5，下面分别进行详细说明。
步骤S1、初选步骤：根据设定的初选步长在整个调频频率范围内对接收电台的频率进行步进式扫描，根据信号的RSSI值和设定的峰值能量阈值筛选出符合条件的频点。
步骤S1中，在设定峰值能量阈值时，需要对全频域信号强度进行分析，从而设置合适的峰值能量阈值。在进行根据所述初选步长进行步进式扫描时，为了快速的完成整个频率范围的扫描，所述初选步长较大。在进行扫描时，每跳跃一个频点，即对该频点的RSSI值进行计算。并如果左右比较之后分析出某个频点的RSSI值是附近频率范围的峰值，那么比较该频点的RSSI值与所述设定的峰值能量阈值。当该频点的RSSI值大于所述设定的峰值能量阈值时，即认为该频点可能存在电台信号。当该频点的RSSI值小于所述设定的峰值能量阈值时，则该频点不存在电台信号。
步骤S2、细选步骤：在所述初选步骤选出的频点附近，用设定的细选步长在设定的频率范围内对接收电台的频率进行步进式扫描，找出RSSI值峰值对应的频点。
因为所述初选步骤选出的频点可能存在电台信号，由于所述初选步骤中，设定的初选步长较大，选出的频点通常并非精确的电台频点，为了进一步精确的找出电台的频点，需要通过更小的细选步长在所述初选步骤选出的频点附近进行搜索，找出RSSI值峰值对应的频点。因此，在电台的频点上RSSI值最大，所以经过所述细选步骤找到的频点更接近电台的频点。需要说明的是，对初选步骤选出的频点附近进行搜索时，搜索的范围应是其左右一个初选步长，从而，步骤S2中，用设定的细选步长在设定的频率范围内进行步进式调频时，设定的频率范围为所述初选步骤选出的频点左右一个初选步长。
步骤S3、微调步骤：分析包络信号的直流分量，根据所述直流分量的大小对所述细选步骤中选出的频点左右进行微调，找出所述直流分量最小的频点。
需要说明的是，由于RSSI检测是非相干检测，容易受到噪音干扰影响，需要采样其他方式来增强判断能力。在分析各频点的RSSI值的同时，可以进一步分析包络信号的直流分量。假设调频输出频率讯号xFM(t)：在收音时候解码，对FM信号进行微分，就可以得到
当我们在调谐器中对接收到的调频电台信号混合一个正弦波，当此正弦波的频率刚好为Fc，就可以去除了调频信号中载波恢复出调频复合基带信号m(t)。如果当前接收器设定的电台频率Fr存在偏差，假设Fr＝Fc+δ。其中，Fr为当前接收器设定的接收频率，Fc为电台实际使用的载波频率，δ为接收器设定的频率Fr与实际电台载波频率Fc之间存在误差。那么，假设经过混频和低通滤波之后得到的信号x’FM(t)为：
参考微分公式，那么我们可以得到经过解调的包络信号m’(t)为：
m′(t)＝2πAcKVCOm(t)+2πAcδt＝A′mm(t)+C′m
其中，A’m为信号的幅度增益，且A’＝2π*Ac*Kvco，C’m为包络信号的直流分量，且C’m＝2π*Ac*δ。
可见，由于Fr不等于Fc，导致解调得到的包络信号m’(t)中会存在直流分量C’m，因此，可以对所述细选步骤得到的频点进行频率左右微调，找到直流分量C’m最小的频点作为电台的频点，从而得到更准确的电台载波频率点。
另外，在步骤S3中，由于所述直流分量反映出接收器设定的频率Fr与实际电台载波频率Fc之间的误差，可以根据所述直流分量的特征判断所述细选步骤得到的频点是否为假台，设定一个所述直流分量的阈值，当所述直流分量大于设定的阈值时，判断所述细选步骤得到的所述频点为假台。
步骤S4、音频信号特征值分析步骤：进一步分析所述微调步骤定位到的频点的解调信号是否符合调频电台基带信号的特征，剔除假台。
经过步骤S3得到微调后的频点，还需进一步判断该频点得到的解调信号为否符合调频电台音频信号的特征，从而剔除假台。本实施例中，通过统计经过15KHz低通滤波之后的调频基带信号(音频信号)的过零次数来判断信号是否符合调频电台基带信号的特征。
可选的，步骤S4中，还可以对解码之后的音频信号进行特征分析，判断其是否假台。
步骤S5、频点保存步骤：保存所述音频信号特征值分析步骤后得到的频点对应的锁相环配置，将所述频点对应的电台设置为有效电台。
经过步骤S4剔除假台后，剩余的频点即为电台的频点，保存这些频点对应的锁相环配置，将所述频点对应的电台设置为有效电台，即完成了调频收音机的搜台。
实施例二
如图2所示，本发明实施例二提供一种用于调频收音机的调谐芯片，其包括至少一处理器210、存储器220及接口230，所述至少一处理器210、存储器220及接口230均通过总线连接；
所述存储器220存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器210执行所述存储器220存储的计算机执行指令，使得所述调谐芯片执行实施例一所述的调谐方法。
实施例三
本实施例中，还提供一种调频收音机，其包括依次连接的天线31、调谐器32、解码器33和扬声器34，其中，所述调谐器32采用实施例二所述的调谐芯片。所述调频收音机在进行搜台时，其调谐过程在实施例一中已进行详细说明，此处不再赘述。
综上所述，采用本发明的调谐方法、调谐芯片及收音机，分粗选和细选两阶段来搜索电台频点，可在保证搜索能力的情况下加快全频段搜索的速度，兼具快速和准确度，另外，采用多检测机制,会根据带内能量、包络信号直流分量和特征值分析，可以增强判断电台的能力，在无准确时钟参考情况下以较快的速度准确定位到电台，避免单独通过能量阈值判断时候太低阈值搜到假台、太高阈值遗漏一些能量比较弱的真台。
值得注意的是，本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的步骤或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调频收音机的调谐方法，其特征在于，所述方法包括：
初选步骤：根据设定的初选步长在整个调频频率范围内对接收电台的频率进行步进式扫描，根据信号的RSSI值和设定的峰值能量阈值筛选出符合条件的频点；
细选步骤：在所述初选步骤选出的频点附近，用设定的细选步长在设定的频率范围内对接收电台的频率进行步进式扫描，找出RSSI值峰值对应的频点。
2.如权利要求1所述的调频收音机的调谐方法，其特征在于，所述细选步骤中，设定的频率范围为所述初选步骤选出的频点左右一个初选步长。
3.如权利要求1所述的调频收音机的调谐方法，其特征在于，所述方法还包括：
微调步骤：分析包络信号的直流分量，根据所述直流分量的大小对所述细选步骤中选出的频点左右进行微调，找出所述直流分量最小的频点。
4.如权利要求3所述的调频收音机的调谐方法，其特征在于，
所述微调步骤中，还对所述直流分量的特征进行判断，当所述直流分量大于设定的阈值时，判断所述频点为假台。
5.如权利要求3所述的调频收音机的调谐方法，其特征在于，所述方法还包括：
音频信号特征值分析步骤：进一步分析所述微调步骤定位到的频点的解调信号是否符合调频电台基带信号的特征，剔除假台。
6.如权利要求5所述的调频收音机的调谐方法，其特征在于，所述音频信号特征值分析步骤中，通过统计经过15KHz低通滤波之后的调频基带信号的过零次数来判断信号是否符合调频电台基带信号的特征。
7.如权利要求5所述的调频收音机的调谐方法，其特征在于，所述音频信号特征值分析步骤中，还对解码之后的音频信号进行特征分析，判断其是否假台。
8.如权利要求5所述的调频收音机的调谐方法，其特征在于，所述方法还包括：
频点保存步骤：保存所述音频信号特征值 分析步骤中得到的频点对应的锁相环配置，将所述频点对应的电台设置为有效电台。
9.一种应用于调频收音机的调谐芯片，其特征在于，所述芯片包括至少一处理器、存储器及接口，所述至少一处理器、存储器及接口均通过总线连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述调谐芯片执行权利要求1-8任一项所述的调谐方法。
10.一种调频收音机，其特征在于，所述收音机其包括依次连接的天线、调谐器、解码器和扬声器，所述调谐器采用如权利要求9所述的调谐芯片。
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