FPGA实现的DAB数字音频广播信道编码技术

"通信与网络中的基于FPGA的数字音频广播信道编码器的实现" 本文主要探讨了数字音频广播（Digital Audio Broadcasting, DAB）的信道编码原理及其在FPGA（Field-Programmable Gate Array）上的实现，特别是在通信与网络领域的应用。DAB作为一种先进的广播技术，它超越了传统的调幅（AM）和调频（FM）广播，提供了CD级别的音质以及数据和图像等多种服务。DAB系统在高速移动接收环境下仍能保证良好的声音质量和抗干扰性，能有效利用频带资源，提供多样化的高质量广播内容。 DAB发射系统包括信源编码器、复接器和COFDM编码调制器。其中，COFDM是DAB的核心技术，它将信道编码、OFDM调制和数字上变频结合在一起。信道编码部分是关键环节，用于提高信号的抗干扰性和纠错能力。FPGA在这里起到了实现这些复杂功能的关键作用，文中提到使用的是FLEX10K100系列的FPGA。 信道编码主要包括三个主要步骤：能量扩散、卷积编码和时间交织。能量扩散通过随机化二进制序列，减少连续的“0”和“1”，使得频谱扩散，有利于信号的接收和恢复。卷积编码引入冗余比特，增强了纠错能力，而删除型卷积编码则进一步优化了这一过程，降低了数据传输的负担。时间交织技术则用于应对突发性的块差错，通过重新排列数据顺序，使得错误分散到不同帧中，配合卷积编码的纠错能力，有效应对移动接收时可能出现的问题。 在FPGA上实现DAB的信道编码器，具有灵活性高、可配置性强的优点，可以根据实际需求进行优化调整，同时FPGA的并行处理能力能够满足实时编码的需求。FPGA的这种特性使其成为实现复杂通信系统如DAB的理想平台，尤其是在处理大量数据和执行高速计算时。 基于FPGA的DAB信道编码器实现了数字音频广播的高效、可靠传输，确保了广播质量的同时，还具备了适应各种环境和条件的灵活性。通过深入理解DAB的信道编码原理和FPGA的运用，可以为通信与网络领域的设计者提供重要的理论和技术支持，推动广播技术的持续发展。