Trong phần này chúng ta sẽ đi sâu phân tích từng khối quan trọng của một máy thu HD-Radio và giải pháp để thực hiện các khối này.
Phương án đề xuất trong thiết kế máy thu HD-Radio là sử dụng bộ xử lý số băng tần cơ bản TMS320DRI300 hoặc TMS20DRI350. Các bộ xử lý này kết hợp công nghệ xử lý số của hãng TI và phần mềm của hãng iBiquity Digital Corporation với tất cả các chức năng số được yêu cầu để chế tạo một máy thu AM/FM và HD-Radio, thêm vào đó là khả xử lý âm thanh bổ xung hỗ trợ CD MP3 và WMA (Windows Media Audio). Bộ vi xử lý TMS320DRI350 có thể xử lý đồng thời cả tín hiệu AM/FM và HD-Radio đã được lấy mẫu ở dải tần IF trên cùng một chip, trong khi đó thì bộ xử lý TMS320DRI300 dành cho các giải pháp chỉ có HD-Radio.
Nguyên lý thực hiện máy thu HD-Radio được thể hiện trên hình 3-5.
Đầu vào AM/FM
T4260
Biến đổi A/D IF
AFEDRI8201 Xử lý tín hiệu số Giải mã HD-Radio TMS320DRI350
Điều khiển trung tâm
ATMEGA128L Xử lý âm thanh số TAS5508 Khuếch đại công suất TAS5121 +TAS6100A2 Màn hình hiển thị LCD 64 x 128 pixel Bàn phím Nguồn DC MIC29152 Quản lý nguồn Mạch dao động Bộ nhớ SRAM IS63LV1024 Ghép nối hồng ngoại Bộ nhớ DRAM IS42S32400 Bộ nhớ Flash S29GL032A Xung nhịp
Bus điều khiển
Bus dữ liệu Bus địa chỉ Điều khiển độ lợi
Tai nghe Hệ thống loa Bus EMIF
Hình 3-5. Sơ đồ nguyên lý thực hiện máy thu HD-Radio
Tín hiệu RF được thu từ anten sau đó được đi qua bộ đầu vào AM/FM để chọn ra một tần số mong muốn tương ứng với tần số của kênh cần thu. Tín hiệu ở lối ra của tầng này đã được biến đổi thành tín hiệu IF. Nó được đưa tới bộ ADC trước khi được đưa tới bộ xử lý tín hiệu số. Trong bộ xử lý tín hiệu số, tín hiệu số thu được sẽ trải
Trang 63
qua một chuỗi các phép xử lý số như: giải điều biến AM/FM, giải mã, tách âm thanh và dữ liệu, ... theo đúng các quy định trong chuẩn HD-Radio được đưa ra bởi iBiquity. Dữ liệu cuối cùng được đưa ra sẽ thuần tuý là dữ liệu dạng số của âm thanh và có thể cả các dữ liệu khác như: văn bản, tên bài hát, thông tin dự báo thời tiết v.v… Tín hiệu âm thanh số được đưa qua bộ DAC sau đó khuếch đại công suất và đưa ra loa. Các dữ liệu khác được hiển thị ra màn hình.
Lựa chọn linh kiện thực hiện các khối chức năng chính
• Tầng đầu vào AM/FM sử dụng IC T4260 của ATMEL với nhiệm vụ biến đổi
sóng thu được để đưa ra tín hiệu IF
• Tầng tiếp theo sử dụng IC AFEDRI8201 của TI . Tầng này biến đổi tín hiệu IF
thành tín hiệu số, cung cấp 2 tín hiệu lối ra dải băng cơ bản I và Q cho bộ xử lý tín hiệu số
• Bộ xử lý số sử dụng DSP TMS230DRI300/DRI350 của TI. Đây là thành phần
quan trọng nhất của máy thu. Nó xử lý tín hiệu IF, giải mã HD-Radio và đưa ra âm thanh cùng với dữ liệu dạng số
• Tầng xử lý âm thanh sử dụng các IC TAS3103A, TAS5508, TAS5121, TPA6100
của TI. Các IC này sẽ xử lý âm thanh dạng số, tạo các hiệu ứng (âm thanh 3 chiều, âm thanh vòm), khuếch đại công suất để đưa ra loa và tai nghe
• Bộ điều khiển trung tâm sử dụng vi điều khiển ATmega128L của Atmel. Vi
điều khiển này giám sát và điều khiển toàn bộ hoạt động của máy thu như: Xử lý thông tin điều khiển của người dùng (qua bàn phím hoặc qua giao tiếp hồng ngoại), xử lý và hiển thị các thông tin đài phát (tần số, kênh, …) và dữ liệu…