图／声电路课件

图／声电路2024/1/6第三节图／声处理电路2二、中放一体化频率合成式调谐器(一)、电路组成方框图：教材P33页图5-1-12024/1/6第三节图／声处理电路3长虹数字高清彩电中使用了一只由长虹高频公司生产的高/中频一体化调谐器，型号为TDQ-6B7-FM2。

高/中频一体化高频头完成普通彩电中高频头与图像通道的全部功能，并通过I2C总线与CPU之间传送信息。一体化调谐器中使用了两只集成块：其中IC1(MT94A)用于变频；IC2(LA75665M)用于图象中频和伴音中频处理。从一体化高频头输出视频图像信号和伴音第二中频信号(也可以输出音频信号)。

2024/1/6第三节图／声处理电路4(二)、锁相环(PLL)频率合成式

调谐器1、电压合成式选台与频率合成式选台电压合成式选台：BH微机（CPU）波段译码BLBUPWMD／A转换电调谐高频头IF中放及检波AFTCVBSOUT按键VT2024/1/6第三节图／声处理电路5频率合成式选台：低通滤波电子调谐器本振IFfvcoufn鉴相器fr可编程分频器CPU中频处理基准频率振荡器2024/1/6第三节图／声处理电路62、频率合成的基本概念频率合成：用数个单一频率的正弦波通过各种不同方法来形成许多新的频率分量就称为频率合成。基本电路的缺点：要合成频率稳定，必须每个基准频率稳定电路中基准频率振荡器多。晶振Ⅰ晶振Ⅱ晶振Ⅲ混频器滤波器1f1滤波器2f2滤波器3f3滤波器4f1+f2滤波器5f1－f2滤波器6f1+f3滤波器7f1－f3滤波器8f2+f3滤波器9f2-f3切换开关2024/1/6第三节图／声处理电路73、锁相环频率合成器关系：fr＝f0/R当fr＝fn时fvco＝N·fn＝N·fr＝N·f0/R优点：基准振荡器只有一个。fo越稳定，fvco就越稳定。缺点：当fr确定后，fvco只能是fr的整数倍。基准振荡器

基准分频器鉴相器低通滤波压控振荡分频器Nfofr=fo/RΦfn=fvco/Nufvcofvco4MHz3.906KHz2024/1/6第三节图／声处理电路84、可编程分频器可编程分频器的分频数由微机进行控制。为了实现小数分频，通常在可编程分频器中设置脉冲删除电路（又叫吞脉冲电路），在对信号进行分频前，先根据小数要求，有规则地删除（或吞掉）一些脉冲，然后再进行整数分频，这样，在整体效果上便实现了小数分频。2024/1/6第三节图／声处理电路9小数分频实例：在两个二分频器中间插一个脉冲删除器，设输入信号为16个脉冲，经二分频器后变为8个脉冲。若脉冲删除器设定为三个脉冲后删除一个，则经脉冲删除器后剩下6个脉冲。再经二分频后就只剩下3个脉冲了。于是，分频系数就为：16÷3＝5.333，这就实现了小数分频。二分频器二分频器脉冲删除器3个脉冲16个脉冲8个脉冲6个脉冲2024/1/6第三节图／声处理电路105、双模前置分频锁相环频率合成器所谓双模前置分频，是指前置分频器的分频比有P和P+1两种模式，并且可变。设主计数器的分频比为M，吸收计数器的分频比为S，在计数器开始工作时，模式控制信号为“H”，前置分频器按“P+1”分频，输出频率为fvco/p+1.

压控振荡器

VCO

基准分频器鉴相器低通主计数器M吸收计数器S

双模前置分频器P／P+1fofrfn模式控制fvco晶体振荡器X2024/1/6第三节图／声处理电路11经过S（P+1）个周期后，吸收计数器减法计数至0，将模式控制电平变为“L”，并通过与门电路封锁吸收计数器的计数禁止端，使之停止计数。同时，双模前置分频器的比自动切换成P，输出信号的频率变为fvco/p，此时，主计数器还存有（M-S）个计数周期。因此，再经过（M-S）P个周期后，主计数器也计数至0，这时，主计数器输出低电平，一个计数周期结束。在一个完整的计数周期中，输入压控振荡器的振荡脉冲数为：N=（P+1）S＋（M-S）P＝PM＋S。式中N….总分频数；M….主计数器的分频比；S….吸收计数器的分频比；P….前置分频器的分频比。并且M﹥S﹥P2024/1/6第三节图／声处理电路12环路一经锁定，压控振荡器便输出fvco=（PM+S）fr的信号。只要改变M和S变可使压控振荡器输出许多不同频率的信号。从上述分析可知：fvco是fr的整数倍，因此，fr是fvco的最小增量，我们称fr为压控振荡器的“步长”，也是这种频率合成器的频率分辨率。为实现精确分频，fr越小越好，但fr太小会使换台时间增长，给使用带来不便。一般选择fr为3.90625KHz,或6.25KHz,或7.8125KHz，晶振频率一般用3.2MHz，或4MHz。2024/1/6第三节图／声处理电路136、电视机中使用的

频率合成式调谐器电压合成调谐器频率合成器VTfvcoLHU4MHzCPUSDASCL图像中频处理AFCVccIF32V2024/1/6第三节图／声处理电路14电视机中使用的频率合成式调谐器可视为由一个普通电压合成式调谐器加上一个受I2C总线控制的锁相环频率合成器构成。电压合成式调谐器与普通电调谐高频头工作原理一样，频段切换电压BL、BH、BU和调谐电压BT均由PLL电路提供。在I2C总线控制下，程序分频电路将所要接收的电视频道的分频比（M值和S值）预置到主计数器和吸收计数器，使双模前置分频器按P=32和P+1=33两种分频比对已经过8分频的本振信号进行分频，得到本振频率为：fvco=8(32M+S)×fn。2024/1/6第三节图／声处理电路157、频率合成式调谐器的优点电压合成式调谐器在处理器中记忆的是调谐电压值，而频率合成式调谐器在处理器中记忆的是分频系数，因此，它能实现快速、准确调谐。本振频率不受高频头的离散性及AFC回路失谐等影响，因此，特别适用于带画中画的电视机。若只在一个国家或地区使用，还可将各频道的分频数据存于处理器中，实现按真实频道选台。2024/1/6第三节图／声处理电路168、TDQ-6B7-FM2中的频率合成式调谐器2024/1/6第三节图／声处理电路17特点：(1)、L/H/U三个波段的高放、本振、混频电路相互独立。(2)、外电路中波段切换通过切换各高放管的G1电压进行。(3)、选台信息通过I2C总线控制。(4)、三个波段的混频和本振电路都在集成块MT94A内部。(5)、变频以后的VIF／SIF从MT94A的(22)脚输出。2024/1/6第三节图／声处理电路18（三）、中频处理电路2024/1/6第三节图／声处理电路19特点：(1)、伴音采用“准分离”电路，即在高频头输出端就进行图/声分离。这是具有丽音接收功能的电视机普遍采用的方法。(2)、视频检波采用锁相环同步检波器。(3)、AFT信号通过I2C总线送往CPU。(4)、伴音第二中频由视频检波器(锁相环同步检波器)中38MHz振荡器产生的38MHz中频信号与伴音中频混频产生。(5)、伴音制式切换电压SYS1、SYS2来至CPU(12)、(31)脚，控制声表面波滤波器的切换。(6)、CVBS信号从一体化高频头⑩脚输出，SIF从一体化高频头⑨脚输出。2024/1/6第三节图／声处理电路20TDQ-6B7-FM2型中放一体化

电调谐高频头电路

2024/1/6第三节图／声处理电路21三、伴音处理系统1、伴音系统电路组成：

5253LRAV1LRAV25049LRDVDLRVGA中放一体化调谐器N501滤波、放大C518、C519、L503、Q502SIFSIF58910SCLSDA4344464734缓冲Q15333缓冲Q154AV输出L2R2静音控制Q151、Q152、Q141UN11（CPU）162928L1R131有源低通滤波N116W静音控制Q102、Q103、Q105、124581211WLR1415WMUTER/LMUTE伴音功放N102TA8256HFM解调及丽音解码N201MSP3413G详见教材P35页图5－2－1EMUTE开、关机静音Q104、Q171、2024/1/6第三节图／声处理电路22伴音第二中频来至中放一体化调谐器⑨脚。伴音处理系统中用了三只集成块，其中N201(MSP3413G)用于丽音与调频波解调/多路音频切换/立体声和环绕声处理/AD与DA变换，N116(TA75558P)用于有源低通滤波，以得到100Hz以下的“重低音”信号，N102(TA8256H)用于L/R/W三路功率放大。AV输出静音电压来至CPU(16)脚，W静音电压来至CPU(14)脚，整机静音电压来至CPU(15)脚，Q171用于开机静音，Q104用于关机静音。2024/1/6第三节图／声处理电路232、世界各国立体声伴音广播情况：美国：导频制（模拟）日本：FM－FM制（模拟）西德：双载波制（模拟）英国：NICAM－728（数字）中国：1988年国标GB9308－88规定用双载波制，主伴音(L+R)载波仍用6.5MHz，副伴音(2R)载波用6.742MHz。识别信号为54.6875KHz。单声道广播时，对导频不调制；立体声广播时，用117.5Hz对导频进行50﹪调幅；双伴音广播时，用274.1Hz对导频进行50﹪调幅。2024/1/6第三节图／声处理电路243、数字立体声广播情况1986年，英国广播公司（BBC）公布了一项数字声广播技术，后由欧洲广播联盟（EBU）建议作为地面电视广播的一种数字立体声伴音制式。先后在英国、法国、新加坡、西班牙进行广播。1997年12月，我国颁布《PAL－D电视广播附加双声道数字声技术规范》，并于1998年5月1日正式实施，同时，北京电视一台也开始了数字立体声广播。2024/1/6第三节图／声处理电路254、丽音信号的传输方式丽音（NICAM）采用的是一种数字信号传输方式。它首先将两路模拟伴音信号进行A／D变换，变为两路数字信号，然后再按规定的要求进行编码和处理。这些处理包括：“数据压缩”(14bit→10bit)、“奇偶校验保护”、“比特交织”、“加入控制信号”、“加扰”、“加同步信息”等。两路模拟信号经过以上处理后，变成传输码率为728Kbit/s的NICAM数据流，再经过规定的频谱成形滤波器后，对所选定的载波进行“差分编码正交移相键控调制”（DQPSK），最后，随电视广播信号一起传送出去。2024/1/6第三节图／声处理电路265、几种广播制式丽音的差异100％余弦滚降带宽为728KHz±364KHz40％余弦滚降带宽为510KHz±255KHz

在不同的电视制式中，虽然NICAM信号的结构和处理方法都是相同的，但在传输中仍有一些参数不一样。制式数字载频（MHz）FM伴音载频（MHz）

带宽使用地区NICAMI6.5526.0100％余弦滚降英国、香港NICAMB／G5.855.540％余弦滚降新加坡、西班牙NICAMD5.856.540％余弦滚降中国NICAML5.856.540％余弦滚降法国2024/1/6第三节图／声处理电路276、几种制式丽音的频谱结构（1）I制NICAM频谱图（2）B制NICAM频谱图图像载频fv6.0MHzfsc04.43－1－212356786.552MHz伴音载频邻频道图像载频数字伴音载频图像载频fv5.5MHzfsc04.43－1－212356785.852MHz伴音载频邻频道图像载频数字伴音载频2024/1/6第三节图／声处理电路28（3）PAL－D丽音的频谱结构数字声副载频位于视频频带之内，对邻近频道不产生干扰。同时，在使用单频道天线放大器或单频道带通滤波器时，不致使NICAM频谱发生畸变从而避免产生误码。功率电平0dB-10dB-16dB-25dBfvfscfm04.435.856.582024/1/6第三节图／声处理电路297、丽音广播信号的四种组合方式（1）传送一套立体声节目。这时，（L+R）由原FM伴音传送。（2）传送双声道节目。此时NICAM可传送两路相干或不相干的附加声音，加上原有的FM声音，用户可选择其中的一路。（3）传送一路声音、一路数据。此时，NICAM与FM一道可传送两路声音供用户选择。（4）全部传送数据。此时，NICAM的两个声道皆不传送声音，而以704Kbit／S的速率传送数据。NICAM的工作方式，由电视台设定，通过数据流中的控制字由用户的电视机进行自动识别，显示目前NICAM的工作方式，以提示用户选择。2024/1/6第三节图／声处理电路308、NICAM数字声信号的形成音源L(A)R(B)预加重15KHz低通15KHz低通A／DNICAM压缩编码、奇偶位位交织预加重A／D同步字控制位附加位加扰码DQPSK调制带通滤波发射原调频伴音2024/1/6第三节图／声处理电路31工作原理详解：1）、预加重在对音频信号处理之前，首先要通过预加重和低通滤波。所谓“预加重”，就是对信号中的高频部分进行提升。提升的目的是提高信号的抗干扰能力。因为音频信号的能量分布是低频端强，高频端弱，而在传输过程中又是高频端容易受到干扰。2024/1/6第三节图／声处理电路32预加重特性：2）、低通滤波任何信号在进行数字化处理之前，都要进行频带限制，以防止产生频谱混叠。在NICAM广播中，将音频信号的上限频率选为15KHz，因此，要设置一个15KHz低通滤波器，以滤除15KHz以上的“噪声”。05101520插入损耗5371023571033571042024/1/6第三节图／声处理电路333）、A／D变换根据“尼奎斯特取样定律”，取样频率必须大于两倍模拟信号的上限频率，音频信号的上限频率已选为15KHz，因此，在NICAM中，将取样频率选为32KHz。在将模拟信号转换为数字信号时，必须对取样信号进行“量化”，NICAM－728规定，每一个取样值按14bit进行量化，并用二进制补码表示量化后的信号。NICAM中还规定，在14bit原始码中，用最高位表示音频信号的极性。“0”表示音频信号为正，“1”表示音频信号为负。2024/1/6第三节图／声处理电路344）、14－10－14比特压缩扩展a)、为什么要进行14－10bit压缩？根据人耳的生理特点，人们在听音乐或语言时，不可能连续的听下去，总是存在一个时间间隔，此间隔大约为1ms，因此NICAM－728规定，将连续取样的信号每一毫秒分为一段，并称为“一帧”。一帧内包含L／R通道的两个数据块，每一个数据块中有32个取样值(取样频率为32KHz)，因此，一帧内的比特数为14Χ32Χ2＝896bit，再加上帧同步字8bit，控制字5bit，附加数据11bit，共计920bit。换算成以秒为单位，即：920Kbit／S(接近1Mbit/S)，如果不进行压缩，经调制后插入电视频带内，就会对原调频伴音造成干扰，同时，还会对邻频道图像(外插)或本频道色度(内插)产生干扰。2024/1/6第三节图／声处理电路35b）、压缩方法：将每个数据块的信号样值幅度以1/2的幂次分为8个段落，并用3bit段落码来表示音频信号幅度所处的段落，并根据每个数据块内幅度最大的取样值所处的段落确定5种编码范围。相对幅度段落码编码范围½~1或-½~-11111¼~½或-¼~-1/211021/8~1/4或-1/8~-1/410131/16~1/8或-1/16~-1/80114-1/16~1/16100,010,001,000511611214180-112142024/1/6第三节图／声处理电路36如果编码范围为1，表示一个数据块在1ms时间内有最大幅度的信号存在，经14－10bit压缩后，可以不传送4位低有效值，人们的听觉分辨不出来。接收端解码时，只要在最低位补上4个0，就实现了10－14bit扩展。如果编码范围为5，相对幅度在-1/16~+1/16之间，其最高位是0表示正极性，1表示负极性，这时，可以丢掉4个次高位而保留最高位，就把14bit信号压缩成10bit了。2024/1/6第三节图／声处理电路37在2、3、4编码范围，既要丢掉最低有效位，也要丢掉次高有效位。这样，经过压－扩处理的音频信号分辨力随幅度的减小而增加，在编码范围1内为10bit，编码范围2内为11bit，编码范围3为12bit，编码范围4为13bit，编码范围5为14bit。2024/1/6第三节图／声处理电路385）、奇偶校验位：3bit段落码代表了信号幅度范围，如果在传输过程中段落码出错，会造成整个一帧出错，因此，对段落码实施保护尤为重要。在NICAM－728中，3bit段落码不占用专门的比特位，而通过奇偶校验位副带传送。一帧内有两个取样块，每个取样块32个取样值，共64个取样值，即需要64个奇偶校验位，根据规定，一帧内每个数据块有3bit段落码，两个数据块共6bit，并规定9个奇偶校验位为一组，并副带传送一位段落码，传送6位段落码共需54个奇偶校验位(6Χ9

=

54)，余下的10bit奇偶校验位不传送段落码。2024/1/6第三节图／声处理电路39关于奇偶校验：在14－10bit压缩后的数据最高位后面增加一位“奇偶校验位”，它可以保护最高6个有效位不出错。校验位的值由高6位的值和校验法则决定。假设要传输三个四比特信号分别为0110、1101、1010。可将这三个信号排列成一个3X4的矩阵：0110110110102024/1/6第三节图／声处理电路40加奇偶校验位的方法是在每一行和每一列的后面增加一位冗余数据，通过计算每一行或每一列中“1”的个数来确定校验位的值，当“1”的个数为偶数时，奇偶校验位设为“0”，当“1”的个数为奇数时，奇偶校验为设为“1”，最后一个奇偶校验位的值则由三组数据中“1”的总数确定。据此，上面传输的三个四比特数便成为：011001101110100000112024/1/6第三节图／声处理电路41纠错方法：01100110111010000011原编码信号01100100111010000011出错数据01100100111010000011解码纠错01100110111010000011重新计算2024/1/6第三节图／声处理电路426）、压缩后的NICAM数据结构：帧同步字8位控制字5位附加数据11位每一个取样值最低位最高位2Χ32Χ(10+1)＝704bit（数据块数Χ每一数据块取样数Χ(每一样点压缩后的数据＋奇偶位）728bit／1ms（或一帧）FAWCADA1B1A2B2A3┅┅A30A31A32B30B31B3200001111C0C1C2C3C4D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10X0X1X2X3X4X5X6X7X8X9P奇偶位2024/1/6第三节图／声处理电路43各部分的作用：（1）帧同步字FAW为8位，并固定为“01001110”。帧同步字用于接收端一帧信号的同步和识别一帧信号的开始。（2）控制字C有5位，C0是帧标记位，前8帧C0置1，后8帧C0置0，16帧构成一个循环，并规定在一个循环内传送的信号类型(即4种不同的组合方式)必须相同。信号类型由控制字C1、C2、C3三位来表示。控制字第5位C4代表某一频道NICAM信号与模拟调频伴音信号所载信息之间的关系。（3）附加数据AD共有11位，目前还没有规定它的用途。2024/1/6第三节图／声处理电路44（4）在一帧结构中，真正用于传送音频信号数据是从第25位开始，到728位，共704位。在播送立体声节目时，是将左右两个数据块的数据交替传送的，即A1、B1、A2、B2……A32、B32。在播送非立体声或数据时，是以数据块交替传送的，即A1、A2……A32、B1、B2……B32。（5）每一个数据块包含32个取样值，每一个取样值中前10位为14→10bit压缩后的音频数据，最后一位为奇偶校验位，采用奇偶校验位可以有效的保护段落码。除非在9个一组中有5个以上的取样值同时出错才会使副带传送的一位段落出错，这种情况一般不会出现。2024/1/6第三节图／声处理电路457）、位交织处理位交织处理就是把原来的码序打乱，按照规定的码序重新排列。NICAM－728中规定：帧同步字、控制字、附加数据不进行位交织，704bit音频数字按44列X16行进行位交织，即用一个44X16的存储器，按列顺序写入，而按行顺序读出，从而实现了“位交织”。2569113157‥‥‥‥6852670114158‥‥‥‥6862771115159‥‥‥‥687‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥68112156200‥‥‥‥728写入顺序读出顺序2024/1/6第三节图／声处理电路46接收端在解码时也用一个44列X16行的随机存储器按行顺序写入，再按列顺序读出，从而还原了原始信号。如果在传输过程中产生了误码，比如第三行的前四位出错，在解码读出时，它将分布在第27、71、115和159位，而不是连续的四位，因此，容易进行纠错。2569113157‥‥‥‥6852670114158‥‥‥‥6862771115159‥‥‥‥687‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥68112156200‥‥‥‥728接收端写入(传送)顺序解码读出顺序2024/1/6第三节图／声处理电路478）、加扰码由于接收端在解调数字信号时需要恢复时钟脉冲，而串行传输时不能象并行传输那样使用单独的数据线来传输时钟信号，时钟的恢复只能利用信号本身的跳变来产生。在数据流中，免不了有长串的连“0”和连“1”出现，会导致电平跳变数目减少而缺乏时钟信息。常用的解决方案是加“扰码”。加扰码的方法是：在帧同步后面用一个规定的伪随机二进制码(PRBS)分别与控制字、附加数据和音频信号数据逐位进行“模二加”。经过扰码后的数据流中将只有很短的连“0”和连“1”，从而电平跳变多，时钟信息丰富。2024/1/6第三节图／声处理电路48接收端在解码时，也在帧同步字之后用与编码端相同的伪随机二进制码与传输的数据进行“模二加”，这样，就得到了未加扰码时的数据流（即去扰码）。加扰码也是一种防错保护措施。加扰码还有一个好处，就是在无声音期间，不致使能量全部集中在数字载频上，以致对图像和原调频伴音形成干扰。扰码虽然扰乱了原有数据的本来规律，但因为是特意扰乱的，在接收端可以用同样的PRBS(伪随机二进制码)电路对扰码数据进行“去扰”,恢复出原数据流。2024/1/6第三节图／声处理电路499）、DQPSK调制DQPSK调制是一种数字调制方式。数字调制方式也有调幅、调频和调相之分，DQPSK是数字调制方式中的相位调制方式，在相位调制方式中又有绝对调相和相对调相之分，DQPSK是一种相对相位调制方式。

DQPSK调制意为“差分正交相移键控调制”。其中PSK意为移相键控调制，QPSK（或4PSK）为四相移相键控调制。QPSK为绝对调相，而DQPSK为相对调相。2024/1/6第三节图／声处理电路50A）、QPSK调制器电路组成：728bit／mS数据流串／并转换ab数/模变换载波振荡器平衡调制相加QPSK输出Cosωt+900移相IQ±Sinωt±Cosωt平衡调制±1±1数/模变换SinωtSinωt2024/1/6第三节图／声处理电路51B）、串／并转换电路根据多项调制的要求，串行数据信号首先要进行串／并转换，按2n项调制要求，每n个数据分为一组，二项调制时n=1，此时，每一比特为一组，四项调制时n=2，此时每两个比特为一组，八项调制时n=3，此时每三个比特为一组……QPSK调制器为四项移相键控调制，n=2，因此要将输入的串行二进制数据按每两位数字信号分为一组。前一码元用a表示，后一码元用b表示，变为两路速率减半的二进制序列a和b，然后并行输出。这种由两个二进制码组成的码元又称为“双比特码元”。2024/1/6第三节图／声处理电路52C）、数／模变换数／模变换器是要将二进制数“0”和“1”变换为＋1和－1，因为“0”对载波进行平衡调制时无输出，而＋1和－1对载波进行平衡调幅时输出信号反相。令a路比特序列中的0和1以＋1和－1表示，并用函数I(t)标记，令b路比特序列中的0和1也以＋1和－1表示，并用函数Q(t)标记。数／模变换器可以使每对双比特码元形成四种数据组合方式，对载波进行调制以后就能得到四种不同的相位。2024/1/6第三节图／声处理电路53D）、QPSK信号的形成经数／模变换后，由I(t)对载波Sinωt进行平衡调幅，得到I(t)•Sinωt＝±Sinωt，同样，由Q(t)对载波Cosωt进行平衡调幅，得到Q(t)•Cosωt＝±Cosωt。最后，将±Sinωt与±Cosωt信号相加，从而形成四种不同初相位的QPSK信号。QPSK调制是一种绝对调相方式，它是以双比特码元的绝对值来确定输出载波的相位的。2024/1/6第三节图／声处理电路54E）、ab码元调制波的四种组合状态：QPSK的星座图：双比特码元载波相位φa（I）b（Q）0（＋1）0（＋1）4500（＋1）1（－1）31501（－1）1（－1）22501（－1）0（＋1）1350IQa=0b=0a=0b=1a=1b=0a=1b=1＋1＋1－1－1双比特码元与载波相位关系：2024/1/6第三节图／声处理电路55F）、DQPSK调制器电路组成728bit／mS数据流串／并转换差分编码ab数/模变换载波振荡器dc－450移相调相调相相加DQPSK输出Sinωt数/模变换+450移相IQI•Sin(ωt－450)Q•Sin(ωt＋450)2024/1/6第三节图／声处理电路56在DQPS调制中，用载波的相对相位值表示所传送的信息。每个码元的载波相位不是以未调载波的相位作为基准，而是以相邻的前一码元载波相位为基准确定其相位，也就是利用前后码元(数字信号)的载波相位的相对变化来传送信息(差分调相)。DQPSK与QPSK相比较，是以前后符号间调相波的相位差来反映当前调制符号的数据的。所以在串／并转换电路之后要经过差分编码处理，然后再进行QPSK调制。2024/1/6第三节图／声处理电路57G）、差分编码差分编码的作用是将输入的双比特绝对码ab变换成双比特相对码cd，从而由cd码产生的QPSK信号与由ab码产生的DQPSK信号完全相同。在差分编码前使用的二进制码为非归零码(NRZ)，在NRZ码中用低电平表示“0”，高电平表示“1”，这称为绝对码。再经差分变换成倒相的非归零码(NRZI)，在NRZI中，用数据周期内电平跳变表示“1”，不跳变表示“0”，这称为相对码或差分码。经过差分编码以后再对载波进行绝对调相，得到的基准相位不是一个固定的载波相位，而是用前面一个符号（双比特码元）的相位作为基准相位。2024/1/6第三节图／声处理电路58DQPSK信号的载波相位变化双比特码元载波相位变化ΔφaB000010900111800012700DQPSK信号的星座图a=1b=0a=0b=0a=0b=1a=1b=1NRZI码的优点在于，接收端对数据流的极性不敏感，只响应于极性的变换，容易解码和提取时钟信息。2024/1/6第三节图／声处理电路599、丽音解码电路SIF2

NICAM带通滤波模拟伴音陷波QPSK解调

载波VCXO(18.432MHz)NICAM解码器D／A转换LOUTROUT高频调谐器图像中放与解调VIF滤波器SIF1滤波器伴音中放与变频CVBS模拟伴音带通滤波FM鉴频单声道伴音输出2024/1/6第三节图／声处理电路601）、电路组成：在有丽音接收功能的彩电中，SIF既有丽音中频，又有原调频伴音中频，因此，要求SIF带宽较宽，一般都采用“伴音准分离”电路来分离SIF。通过FM中频滤波和NICAM中频滤波将调频广播与丽音广播分开。为了避免调频广播对丽音的干扰，在对丽信号解调前，还要对FM中频进行陷波。2024/1/6第三节图／声处理电路61SIF2经NICAM滤波、模拟SIF陷波以后，送入DQPSK解调器，将DQPSK信号与5.85MHz载波进行正交解调，取出I信号和Q信号，经数／模转换以后送入差分逻辑电路，再由并行数据变为串行数字信号送入NICAM解码器。在NICAM解码器中，对NICAM数据流进行“去扰码”、“去交织”、“检错”、“10→14bit扩展”、数字低通滤波、数字去加重，还原L／R数字信号。最后经D/A变换输出。2024/1/6第三节图／声处理电路622）、DQPSK信号的解调A）、电路组成：DQPSK输入乘法器-π/4移相+π/4移相乘法器参考载波恢复低通低通判决判决位定时恢复位定时恢复数/模变换数/模变换差分译码并/串变换数据输出c'd'±1±10，10，1cdabu'u"2024/1/6第三节图／声处理电路63DQPSK调制也是一种抑制载波的调制方式，因此，接收端在解调时必须恢复载波。若不考虑传输信道引起的失真和噪声的影响，则解调器输入的DQPSK信号在一个码元内可以表示为：s(t)＝g(t)Sin(ωt+φk)式中φk

表示载波相位上支路乘法器输出为：S(t)•Sin(ωt-π/4)=g(t)Sin(ωt+φk)•

Sin(ωt-π/4)=1/2{g(t)[Cos(φk+π/4)－Cos(2ωt+φk－π/4)]}经低通滤波器后输出为：u’=1/2[g(t)•Cos(φk+π/4)]B）、解调原理2024/1/6第三节图／声处理电路64同理，下支路乘法器输出为：S(t)•Sin(ωt＋π/4)=g(t)Sin(ωt+φk)•Sin(ωt＋π/4)=1/2{g(t)[Cos(φk－π/4)－Cos(2ωt+φk＋π/4)]}经低通滤波器后输出为：u”=1/2[g(t)•Cos(φk－π/4)]通过位定时脉冲在取样时刻的电平判别，上、下支路的判决电平分别为：c’∝Cos(φk+π/4)d’∝Cos(φk-π/4)2024/1/6第三节图／声处理电路65当载波相位φk为00、900、1800和2700时，可分别得出判决器的数据输出值如下：数／模转换、差分译码、并／串转换电路的作用与DQPSK调制过程正好相反。载波相位φk上c’值下d’值输出c输出d00＋1＋100900－1＋1101800－1－1112700＋1－1012024/1/6第三节图／声处理电路663）NICAM解码：A）、去扰码去扰码的方法与加扰码的方法一样，用一个按预先定义的规律生成的“伪随机二进制码”与解调后的NICAM传输码进行模二加运算，就得到了加扰码以前的数据流。B）、去交织发送端将每一帧的704bit音频数据流按44X

16矩阵进行“位交织”处理，按列写入，又按行读出，接收端也用一个44X16矩阵的存储器，按行写入，又按列读出，就实现了去交织，恢复了音频数据流原来的排列顺序。2024/1/6第三节图／声处理电路67C）、纠错为了减少误码，NICAM数字信号在编码时在每一取样值的最高位后面加进了奇偶校验位。解码时则根据发／收端约定的方法进行纠错处理，把每帧传输数据中的错误数据纠正过来。D）、10→14bit扩展编码时将每个取样值由14bit压缩成10bit，解码时，则根据每一帧的段落码不同，在不同位置加上四个0，实现了10→14bit扩展。同时，还将每一帧的两个数据块折散，成为两路并行数据流输出。2024/1/6第三节图／声处理电路68E）、D／A转换经过10→14bit扩展后的数据流是每一取样点离散的数字信号，还要经过D／A变换，变成L／R两路连续的模拟音频信号。F）、低通滤波为了防止频谱混叠，NICAM将音频信号的频谱限制在15KHz以内，因此，接收端也要用15KHz滤波器，滤除15KHz以上的干扰信号，保证不失真传输。G）、去加重用一个与预加重特性相反的高频衰减电路，以克服预加重带来的高频提升。2024/1/6第三节图／声处理电路6910、CHD2918中的丽音解调电路长虹数字高清彩电的丽音解码集成块型号为ITT公司生产的MSP3413Q。MSP3413Q的功能：FM解调／丽音解码／双载波调频立体声解调／数字音频处理(立体声、环绕声处理)／A/D变换／D/A变换／多路音频切换／多种接口(如：I2C总线接口、N总线接口、S总线接口、付费电视接口等)。2024/1/6第三节图／声处理电路70MSP3413Q内电路结构切换开关N总线选通时钟数据232122I2S总线时钟11121314选通输出输入S总线15161720输入输出时钟识别时钟626318.432MHz555253495046474344单声输入SC1IN-LSC1IN-RSC2IN-LSC2IN-RSC3IN-LSC4IN-LSC3IN-RSC4IN-R识别解调器5860SIFIN1SIFIN2FM1FM2NICAMANICAMB数字声信号处理(DSP)D／AD／AD／AD／AD／A292831LOUTROUTWOUTD／AD／A2625LOUTROUTA／DA／D37363433L1OUTR1