專利名稱：采用了硬限幅器的fm數(shù)字調(diào)制解調(diào)電路的靜噪處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及FM信號靜噪處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種采用了硬限幅器的FM數(shù)字調(diào)制解調(diào)電路的靜噪處理方法。
背景技術(shù)：
在FM信號的解調(diào)過程中，當(dāng)無輸入信號時(shí)，解調(diào)鑒頻器輸出的信號為一些幅度較大的白噪聲，使音頻放大器輸出很大的“嘩——”的噪聲，即“流水噪聲”。為了去除這些噪聲，通常需要加入靜噪功能。傳統(tǒng)的FM數(shù)字解調(diào)系統(tǒng)，靜噪開關(guān)都是通過對解調(diào)后的信號進(jìn)行處理獲得的。常用的靜噪方式有導(dǎo)頻靜噪，噪聲檢測靜噪，載波檢測靜噪，很多新的算法和數(shù)字電路中都是通過這三種算法進(jìn)行改進(jìn)實(shí)現(xiàn)。靜噪系統(tǒng)大致分為三類:導(dǎo)頻靜噪、噪聲靜噪、載波檢測靜噪。發(fā)送端在對話音信號進(jìn)行調(diào)制前，通常在話音信號頻率低端(300Hz以下)加入單音，然后再送去調(diào)制發(fā)射出去。接收端解調(diào)后檢測這一單音，進(jìn)行靜噪控制。受靜噪輸出衰減和發(fā)射機(jī)電路對低頻響應(yīng)程度的限制，國軍標(biāo)規(guī)定軍用FM電臺的導(dǎo)頻為150Hz (正負(fù)2Hz)。噪聲靜噪方式利用鑒相器的壓噪特性，當(dāng)射頻信號較強(qiáng)時(shí)，輸出噪聲降低；當(dāng)射頻信號消失時(shí)，輸出較大幅度的白噪聲。噪聲靜噪方式即利用這一特性進(jìn)行靜噪控制。一般的窄帶FM接收中都為噪聲靜噪配置有音頻放大器(噪聲提取濾波)和簡單的施密特比較器，民用FM接收機(jī)幾乎都用這種靜噪方式。載波檢測靜噪是利用鑒頻器前限幅電路的電流與輸入信號強(qiáng)度的對數(shù)在相當(dāng)大的范圍內(nèi)成正比，通過檢測此電流即可得出輸入信號的強(qiáng)度，從而進(jìn)行靜噪控制。很多FM接收IC均給出此輸入信號強(qiáng)度信號(RSSI)。此信號常用作輸出信號強(qiáng)度表驅(qū)動(dòng)、AGC、載波檢測靜噪等。三種靜噪方式中導(dǎo)頻靜噪電路最為復(fù)雜，而且增加了額外的發(fā)射功率，具有抗干擾能力強(qiáng)、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)；噪聲靜噪和載波靜噪電路簡單，不需要額外發(fā)送導(dǎo)頻，可實(shí)現(xiàn)互通性；有的電臺為增加兼容性，經(jīng)常是既有導(dǎo)頻靜噪功能也有噪聲靜噪功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種采用了硬限幅器的FM數(shù)字調(diào)制解調(diào)電路的靜噪處理方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種采用了硬限幅器的FM數(shù)字調(diào)制解調(diào)電路的靜噪處理方法，包括以下步驟:首先將接收到的信號進(jìn)行放大、混頻、濾波，以便將射頻信號變換到適合處理的中頻信號；再將該中頻信號進(jìn)行限幅放大判決的硬件電路和低通濾波器；對低通濾波后的FM調(diào)頻信號進(jìn)行AD采樣，將同一信號同時(shí)進(jìn)行兩組處理，一組進(jìn)行靜噪算法，一組繼續(xù)進(jìn)行FM的數(shù)字解調(diào)，獲得語音數(shù)據(jù)；通過靜噪算法的開關(guān)判決，來確定是否有語音和是否需要打開聲碼器送出語音數(shù)據(jù)； 所述的靜噪算法流程為:
Al、獲得處理后的一段中頻帶的FM調(diào)頻信號xl ；A2、對xl中過零的上升沿的點(diǎn)取“1”，其余信號取“0”，得到的數(shù)據(jù)為x2 ；A3、統(tǒng)計(jì)x2每兩個(gè)“I”之間“O”的個(gè)數(shù)得到數(shù)組，將此數(shù)組保存在數(shù)組vectorQn]中，其中m為要統(tǒng)計(jì)的x2中所包含的周期數(shù)；A4、計(jì)算數(shù)組vector的均值A(chǔ)vg,即信號xl中平均每個(gè)周期的樣點(diǎn)數(shù)；A5、利用均值A(chǔ)vg和數(shù)組vector,計(jì)算出數(shù)組的方差和DE ；A6、設(shè)定門限為X，X的選擇與載波頻率，采樣率，處理的信號長度有關(guān)，當(dāng)DE>x時(shí)，判為白噪聲，關(guān)閉音頻放大器，否則打開音頻放大器。本發(fā)明提出了一種新的靜噪方法，用于去除“流水噪聲”，即保證在發(fā)射方發(fā)射FM信號時(shí)開啟音頻放大器，又保證發(fā)射方停止發(fā)射時(shí)關(guān)閉音頻放大器，實(shí)現(xiàn)靜噪開關(guān)的功能。該靜噪算法利用FM調(diào)頻信號的調(diào)制特性，通過求解一段信號的采樣數(shù)據(jù)的周期的方差和，來獲得判決有無發(fā)射FM信號的依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)靜噪開關(guān)功能。由于在FM解調(diào)端，有FM調(diào)制信號時(shí)的解調(diào)頻偏比無FM調(diào)制信號時(shí)的要小很多，所以通過此方法能夠很有效的實(shí)現(xiàn)靜噪開關(guān)功能。


圖1為本發(fā)明所提出的FM數(shù)字解調(diào)的系統(tǒng)原理框
圖2為本發(fā)明方法的判決原理圖；圖3為本發(fā)明靜噪算法的流程圖；圖4為利用本發(fā)明的方法對不同信噪比下的數(shù)據(jù)方差和的對比圖；圖5為語音信號被誤判為噪聲信號的誤判概率隨信噪比變化的仿真曲線；
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明所提出的FM數(shù)字解調(diào)的原理框圖如圖1所示。其特點(diǎn)為系統(tǒng)中包含硬限幅，靜噪算法在硬限幅及AD裝換后的數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)。參考圖1，首先將接收到的信號進(jìn)行放大、混頻、濾波，使射頻信號變換到適合處理的中頻信號；再將該中頻信號進(jìn)行限幅放大判決的硬件電路和低通濾波器。對低通濾波后的FM調(diào)頻信號進(jìn)行AD采樣，將同一信號同時(shí)進(jìn)行兩組處理，一組進(jìn)行靜噪算法處理，一組繼續(xù)進(jìn)行FM的數(shù)字解調(diào)，獲得語音數(shù)據(jù)。通過靜噪算法的開關(guān)判決，來確定是否有語音和是否需要打開聲碼器送出語音數(shù)據(jù)判決原理圖如圖2所示，對于判決算法由于是多組數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)量，所以會產(chǎn)生一定的判決延時(shí)，但是由于此算法是對中頻信號進(jìn)行的采樣運(yùn)算而采樣點(diǎn)的數(shù)量要求并不是很多，大約延遲判決的語音數(shù)據(jù)長度在30ms之內(nèi)，不會對正常的語音通話產(chǎn)生影響。具體實(shí)現(xiàn)的流程如圖3所示:1.獲得處理后的一段中頻帶的FM調(diào)頻信號xl ；2.對xl中過零的上升沿的點(diǎn)取“1”，其余信號取“0”，得到的數(shù)據(jù)為x2 ；3.統(tǒng)計(jì)x2每兩個(gè)“ I ”之間“O”的個(gè)數(shù)得到數(shù)組，將此數(shù)組保存在數(shù)組vector [m]中，其中m為要統(tǒng)計(jì)的x2中所包含的周期數(shù)；4.計(jì)算數(shù)組vector的均值A(chǔ)vg,即信號xl中平均每個(gè)周期的樣點(diǎn)數(shù)；
5.利用均值A(chǔ)vg和數(shù)組vector,計(jì)算出數(shù)組的方差和DE ;6.設(shè)定門限為x，x的選擇與載波頻率，采樣率，處理的信號長度有關(guān)，當(dāng)DE>x時(shí)，判為白噪聲，關(guān)閉音頻放大器，否則打開音頻放大器。門限X的取值和不同系統(tǒng)的采樣率，載波頻率有關(guān)，不固定，需要通過仿真或自行測試合理給出，理論上:設(shè)采樣率fs,載波為fc,有語音時(shí)，Avg=fs/fc,
權(quán)利要求
1.一種采用了硬限幅器的FM數(shù)字調(diào)制解調(diào)電路的靜噪處理方法，其特征在于，包括以下步驟:首先將接收到的信號進(jìn)行放大、混頻、濾波，以便將射頻信號變換到適合處理的中頻信號；再將該中頻信號經(jīng)過限幅放大判決的硬件電路和低通濾波器；對低通濾波后的FM調(diào)頻信號進(jìn)行AD采樣，將同一信號同時(shí)進(jìn)行兩組處理，一組進(jìn)行靜噪算法，一組繼續(xù)進(jìn)行FM的數(shù)字解調(diào)，獲得語音數(shù)據(jù)；通過靜噪算法的開關(guān)判決，來確定是否有語音和是否需要打開聲碼器送出語音數(shù)據(jù)；所述的靜噪算法流程為: Al、獲得處理后的一段中頻帶的FM調(diào)頻信號Xl ； A2、對Xl中過零的上升沿的點(diǎn)取“1”，其余信號取“O”，得到的數(shù)據(jù)為x2 ； A3、統(tǒng)計(jì)x2每兩個(gè)“ I”之間“O”的個(gè)數(shù)得到數(shù)組，將此數(shù)組保存在數(shù)組vector [m]中，其中m為要統(tǒng)計(jì)的x2中所包含的周期數(shù)； A4、計(jì)算數(shù)組vector的均值A(chǔ)vg,即信號xl中平均每個(gè)周期的樣點(diǎn)數(shù)； A5、利用均值A(chǔ)vg和數(shù)組vector,計(jì)算出數(shù)組的方差和DE ； A6、設(shè)定門限為X，X的選擇與載波頻率，采樣率，處理的信號長度有關(guān)，當(dāng)DE>x時(shí)，判為白噪聲，關(guān)閉音頻放大器 ，否則打開音頻放大器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用了硬限幅器的FM數(shù)字調(diào)制解調(diào)電路的靜噪處理方法，靜噪算法的流程為A1、獲得處理后的一段中頻帶的FM調(diào)頻信號x1；A2、對x1中過零的上升沿的點(diǎn)取“1”，其余信號取“0”，得到的數(shù)據(jù)為x2；A3、統(tǒng)計(jì)x2每兩個(gè)“1”之間“0”的個(gè)數(shù)，將此數(shù)組保存在vector[m]中，其中m為要統(tǒng)計(jì)的x2中所包含的周期數(shù)；A4、計(jì)算數(shù)組vector的均值A(chǔ)vg，即信號x1中平均每個(gè)周期的樣點(diǎn)數(shù)；A5、利用均值A(chǔ)vg和數(shù)組vector，計(jì)算出數(shù)組的方差和DE；A6、設(shè)定門限為x，x的選擇與載波頻率，采樣率，處理的信號長度有關(guān)，當(dāng)DE>x時(shí)，判為白噪聲，關(guān)閉音頻放大器，否則打開音頻放大器。
文檔編號H04B1/16GK103236863SQ20131006663
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月2日
發(fā)明者何先燈, 易運(yùn)暉, 程進(jìn), 張順, 裴昌幸, 陳南, 朱暢華, 權(quán)東曉 申請人:西安電子科技大學(xué)