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，當無輸入信號時，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)后的信號進行處理獲得的。常用的靜噪方式有導頻靜噪，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行改進實現(xiàn)。靜噪系統(tǒng)大致分為三類:導頻靜噪、噪聲靜噪、載波檢測靜噪。發(fā)送端在對話音信號進行調(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，進行靜噪控制。受靜噪輸出衰減和發(fā)射機電路對低頻響應程度的限制，國軍標規(guī)定軍用FM電臺的導頻為150Hz (正負2Hz)。噪聲靜噪方式利用鑒相器的壓噪特性，當射頻信號較強時，輸出噪聲降低；當射頻信號消失時，輸出較大幅度的白噪聲。噪聲靜噪方式即利用這一特性進行靜噪控制。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度的對數(shù)在相當大的范圍內(nèi)成正比，通過檢測此電流即可得出輸入信號的強度，從而進行靜噪控制。很多FM接收IC均給出此輸入信號強度信號(RSSI)。此信號常用作輸出信號強度表驅(qū)動、AGC、載波檢測靜噪等。三種靜噪方式中導頻靜噪電路最為復雜，而且增加了額外的發(fā)射功率，具有抗干擾能力強、操作簡單等優(yōu)點；噪聲靜噪和載波靜噪電路簡單，不需要額外發(fā)送導頻，可實現(xiàn)互通性；有的電臺為增加兼容性，經(jīng)常是既有導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)頻信號進行AD采樣，將同一信號同時進行兩組處理，一組進行靜噪算法，一組繼續(xù)進行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取“1”，其余信號取“0”，得到的數(shù)據(jù)為x2 ；A3、統(tǒng)計x2每兩個“I”之間“O”的個數(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)計的x2中所包含的周期數(shù)；A4、計算數(shù)組vector的均值A(chǔ)vg,即信號xl中平均每個周期的樣點數(shù)；A5、利用均值A(chǔ)vg和數(shù)組vector,計算出數(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DE>x時，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信號時開啟音頻放大器，又保證發(fā)射方停止發(fā)射時關(guān)閉音頻放大器，實現(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)制信號時的解調(diào)頻偏比無FM調(diào)制信號時的要小很多，所以通過此方法能夠很有效的實現(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；
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。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)字域中實現(xiàn)。參考圖1，首先將接收到的信號進行放大、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)頻信號進行AD采樣，將同一信號同時進行兩組處理，一組進行靜噪算法處理，一組繼續(xù)進行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)計量，所以會產(chǎn)生一定的判決延時，但是由于此算法是對中頻信號進行的采樣運算而采樣點的數(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取“1”，其余信號取“0”，得到的數(shù)據(jù)為x2 ；3.統(tǒng)計x2每兩個“ I ”之間“O”的個數(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)計的x2中所包含的周期數(shù)；4.計算數(shù)組vector的均值A(chǔ)vg,即信號xl中平均每個周期的樣點數(shù)；
5.利用均值A(chǔ)vg和數(shù)組vector,計算出數(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DE>x時，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，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)頻信號進行AD采樣，將同一信號同時進行兩組處理，一組進行靜噪算法，一組繼續(xù)進行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取“1”，其余信號取“O”，得到的數(shù)據(jù)為x2 ； A3、統(tǒng)計x2每兩個“ I”之間“O”的個數(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)計的x2中所包含的周期數(shù)； A4、計算數(shù)組vector的均值A(chǔ)vg,即信號xl中平均每個周期的樣點數(shù)； A5、利用均值A(chǔ)vg和數(shù)組vector,計算出數(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DE>x時，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取“1”，其余信號取“0”，得到的數(shù)據(jù)為x2；A3、統(tǒng)計x2每兩個“1”之間“0”的個數(shù)，將此數(shù)組保存在vector[m]中，其中m為要統(tǒng)計的x2中所包含的周期數(shù)；A4、計算數(shù)組vector的均值A(chǔ)vg，即信號x1中平均每個周期的樣點數(shù)；A5、利用均值A(chǔ)vg和數(shù)組vector，計算出數(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DE>x時，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, 易運暉, 程進, 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