并行多路fm調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，屬于信號(hào)采集與處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的FM調(diào)制廣播信號(hào)采集裝置一般是針對(duì)模擬FM調(diào)制信號(hào)的采集，通過FM解調(diào)單元，對(duì)FM信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)解調(diào)；然后把模擬音頻數(shù)據(jù)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，實(shí)現(xiàn)模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字音頻信號(hào)；最后送入中央處理單元進(jìn)行處理、傳輸、存儲(chǔ)等一系列數(shù)字化處理。但是，一般系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)串行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)的采集和處理，無法實(shí)現(xiàn)多路FM調(diào)制廣播信號(hào)并行采集和處理，從而無法實(shí)時(shí)高效地對(duì)非法廣播電臺(tái)進(jìn)行監(jiān)管。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，解決現(xiàn)有的FM調(diào)制廣播信號(hào)的采集和處理系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)并行采集和處理，從而無法實(shí)時(shí)高效地對(duì)非法廣播電臺(tái)進(jìn)行監(jiān)管的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，包括接收FM調(diào)制廣播信號(hào)并將其處理為多路射頻信號(hào)的射頻信號(hào)處理單元；與射頻信號(hào)處理單元輸出端連接的并對(duì)每路射頻信號(hào)進(jìn)行并行處理的并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元；與并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元輸出端連接的并將輸出的每路模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號(hào)的并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元；與并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元連接的FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單
J L.ο
[0006]具體地，所述射頻信號(hào)處理單元包括接收FM調(diào)制廣播信號(hào)的射頻增益控制器，與射頻增益控制器連接的功分器；所述并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元包括與功分器的每個(gè)輸出端連接的FM解調(diào)單元；所述并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元包括與每個(gè)FM解調(diào)單元輸出端連接的數(shù)據(jù)采集模塊；所述FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單元包括同時(shí)與數(shù)據(jù)采集模塊連接的中央處理器，與中央處理器接的存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議芯片，以及與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議芯片連接的電磁隔離器。
[0007]進(jìn)一步地，所述中央處理器采用復(fù)雜可編程邏輯器件FPGA，所述存儲(chǔ)器采用兩片SRAM,通過控制總線與FPGA相連，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議芯片與FPGA的FSMC接口相連。
[0008]再進(jìn)一步地，所述FPGA還與射頻增益控制器相連，發(fā)送指令調(diào)整射頻增益控制器參數(shù)，保證捕獲到真實(shí)的非法廣播電臺(tái)信號(hào)；所述FPGA還與每個(gè)FM解調(diào)單元和數(shù)據(jù)采集模塊相連。
[0009]另外，所述功分器采用8路功分器，相應(yīng)地，并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元和并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元將對(duì)8路信號(hào)進(jìn)行并行處理。
[0010]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0011]首先，通過射頻信號(hào)處理單元對(duì)空中的無線電波信號(hào)(FM調(diào)制廣播信號(hào))進(jìn)行預(yù)處理；然后，對(duì)預(yù)處理完后的射頻信號(hào)進(jìn)入8路并行FM解調(diào)單元，完成FM的信號(hào)捕獲、信號(hào)下變頻以及FM解調(diào)算法，輸出解調(diào)后的模擬音頻信號(hào)；其次，進(jìn)入并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元，對(duì)模擬音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，把模擬音頻信號(hào)變成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號(hào)；最后，F(xiàn)FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單元完成語音信號(hào)識(shí)別、信號(hào)處理、信號(hào)存儲(chǔ)和信號(hào)傳輸功會(huì)K。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013](I)本實(shí)用新型可以對(duì)多路FM調(diào)制廣播信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集和分析處理，采用復(fù)雜可編程邏輯器件(FPGA)構(gòu)成一個(gè)多路FM調(diào)制廣播信號(hào)實(shí)時(shí)采集和分析處理單元，充分利用FPGA性能完成多路FM調(diào)制廣播信號(hào)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)可以實(shí)時(shí)對(duì)非法廣播電臺(tái)完成取證工作。
[0014](2)本實(shí)用新型的中央處理器采用復(fù)雜可編程邏輯器件(FPGA)，該FPGA還可發(fā)送指令調(diào)整射頻增益控制器參數(shù)，補(bǔ)償電路鏈路帶來的信號(hào)衰減，保證捕獲到真實(shí)的非法廣播電臺(tái)信號(hào)，并且還可控制FM解調(diào)單元和數(shù)據(jù)采集模塊，控制靈活。
[0015](3)本實(shí)用新型對(duì)信號(hào)的處理都是并行處理，大大提高對(duì)廣播頻段監(jiān)管效率以及快速查找非法電臺(tái)和提高非法取證工作效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型-實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例
[0018]如圖1所示，并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，包括接收FM調(diào)制廣播信號(hào)并將其處理為多路射頻信號(hào)的射頻信號(hào)處理單元，與射頻信號(hào)處理單元輸出端連接的并對(duì)每路射頻信號(hào)進(jìn)行并行處理的并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元，與并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元輸出端連接的并將輸出的每路模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號(hào)的并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元，與并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元連接的FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單元。
[0019]在本實(shí)施例中，所述射頻信號(hào)處理單元包括射頻增益控制器，與射頻增益控制器連接的功分器；所述并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元包括與功分器的每個(gè)輸出端連接的FM解調(diào)單元，該FM解調(diào)單元有多個(gè)，每個(gè)對(duì)一路射頻信號(hào)進(jìn)行處理；所述并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元包括與每個(gè)FM解調(diào)單元輸出端連接的數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊有多個(gè)，每個(gè)對(duì)一路模擬音頻信號(hào)進(jìn)行處理；所述FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單元包括同時(shí)與數(shù)據(jù)采集模塊連接的中央處理器，與中央處理器接的存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議芯片，以及與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議芯片連接的電磁隔離器，所述中央處理器用復(fù)雜可編程邏輯器件(FPGA)，存儲(chǔ)器采用兩片SRAM，通過控制總線與FPGA相連，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議芯片與FPGA的FSMC接口相連。
[0020]在本實(shí)施例中，F(xiàn)PGA還與射頻增益控制器相連，發(fā)送指令調(diào)整射頻增益控制器參數(shù)，保證捕獲到真實(shí)的非法廣播電臺(tái)信號(hào)。另外，F(xiàn)PGA還與每個(gè)FM解調(diào)單元和數(shù)據(jù)采集模塊相連。功分器采用8路功分器，相應(yīng)地，并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元和并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元將對(duì)8路信號(hào)進(jìn)行并行處理。當(dāng)然在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還可將8路功分器擴(kuò)展為16路，相應(yīng)地調(diào)整FM解調(diào)單元和數(shù)據(jù)采集模塊的個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的并行處理。
[0021]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0022]射頻信號(hào)處理單元:用射頻增益控制器調(diào)整接收FM調(diào)制廣播信號(hào)的強(qiáng)弱，保證后面的處理單元能夠處理該信號(hào)，不會(huì)導(dǎo)致信號(hào)飽和和數(shù)據(jù)溢出，以及避免信號(hào)太弱和數(shù)據(jù)太小無法捕獲非法廣播電臺(tái)信號(hào)的現(xiàn)象。用8路功分器，把I路射頻信號(hào)均分成8路射頻信號(hào)。通過功分器一般會(huì)出現(xiàn)衰減3dB左右，需要中央處理器發(fā)送指令調(diào)整射頻增益控制器參數(shù)，補(bǔ)償電路鏈路帶來的信號(hào)衰減，保證捕獲到真實(shí)的非法廣播電臺(tái)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無線電電磁環(huán)境的監(jiān)測(cè)和管理。
[0023]并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元:在射頻信號(hào)處理單元對(duì)空中無線電波信號(hào)(FM調(diào)制廣播信號(hào))實(shí)現(xiàn)檢波、調(diào)諧、匹配濾波，把感興趣的無線電波信號(hào)捕獲下來并將其處理為多路射頻信號(hào)后，對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行多次混頻、濾波，將其處理成基帶IQ信號(hào)；然后通過FM解調(diào)算法模塊進(jìn)行FM解調(diào)，完成有用信號(hào)提取過程，上述的操作，都是8路信號(hào)并行處理，這樣可以大大提高對(duì)廣播頻段監(jiān)管效率以及快速查找非法電臺(tái)和提高非法取證工作效率。
[0024]并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元:由于上個(gè)并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元輸出模擬音頻信號(hào)，無法送入復(fù)雜可編程邏輯器件(FPGA)中進(jìn)行語音信號(hào)識(shí)別。所以，需要設(shè)計(jì)8路并行的數(shù)據(jù)采集模塊。該數(shù)據(jù)采集模塊主要把模擬音頻信號(hào)采集處理成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號(hào)，包括PCM音頻數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)音頻速率。
[0025]FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單元:把8路標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號(hào)送入FPGA中，在FPGA實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別等功能，識(shí)別出非法電臺(tái)的頻點(diǎn)和頻段；并且把非法電臺(tái)所發(fā)射的非法內(nèi)容，錄制下來存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器采用兩片SRAM，實(shí)現(xiàn)乒乓操作，實(shí)現(xiàn)連續(xù)8路信號(hào)的不間斷監(jiān)控；FPGA通過FSMC高速接口實(shí)現(xiàn)高速的非法電臺(tái)的上報(bào)和取證工作。
[0026]根據(jù)上述實(shí)施例，就可以較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本實(shí)用新型上做出的一些無實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，其特征在于，包括接收FM調(diào)制廣播信號(hào)并將其處理為多路射頻信號(hào)的射頻信號(hào)處理單元；與射頻信號(hào)處理單元輸出端連接的并對(duì)每路射頻信號(hào)進(jìn)行并行處理的并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元；與并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元輸出端連接的并將輸出的每路模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號(hào)的并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元；與并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元連接的FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，其特征在于，所述射頻信號(hào)處理單元包括接收FM調(diào)制廣播信號(hào)的射頻增益控制器，與射頻增益控制器連接的功分器；所述并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元包括與功分器的每個(gè)輸出端連接的FM解調(diào)單元；所述并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元包括與每個(gè)FM解調(diào)單元輸出端連接的數(shù)據(jù)采集模塊；所述FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單元包括同時(shí)與數(shù)據(jù)采集模塊連接的中央處理器，與中央處理器接的存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議芯片，以及與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議芯片連接的電磁隔離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，其特征在于，所述中央處理器采用復(fù)雜可編程邏輯器件FPGA，所述存儲(chǔ)器采用兩片SRAM。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，其特征在于，所述FPGA還與射頻增益控制器相連，所述FPGA還與每個(gè)FM解調(diào)單元和數(shù)據(jù)采集模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置，其特征在于，所述功分器采用8路功分器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)采集和處理裝置。該裝置包括接收FM調(diào)制廣播信號(hào)并將其處理為多路射頻信號(hào)的射頻信號(hào)處理單元；與射頻信號(hào)處理單元輸出端連接的并對(duì)每路射頻信號(hào)進(jìn)行并行處理的并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元；與并行FM調(diào)制廣播信號(hào)解調(diào)單元輸出端連接的并將輸出的每路模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音頻信號(hào)的并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元；與并行FM調(diào)制廣播信號(hào)采集單元連接的FM調(diào)制廣播信號(hào)處理、存儲(chǔ)和傳輸單元。本實(shí)用新型可以對(duì)并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集和分析處理，充分利用FPGA性能完成并行多路FM調(diào)制廣播信號(hào)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)可以實(shí)時(shí)對(duì)非法廣播電臺(tái)完成取證工作。
【IPC分類】H04H20-12
【公開號(hào)】CN204376922
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520101418
【發(fā)明人】王東波, 匡海, 蔡欽, 龔曉峰
【申請(qǐng)人】成都大公博創(chuàng)信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日