可接收数字广播节目的GSM移动终端的硬件设计

中文摘要
随着科技的发展，人们生活水平的提高，传统的模拟广播越来越不能满足人们的需求,于是一种全新的广播方式——数字音频广播(Digital Audio Broadcasting)诞生了.目前，数字广播在欧日美等发达国家已经发展成熟，而在我国正处于初级发展阶段。相对而言，GSM系统则是目前全球覆盖范围最广的第二代无线网络，在我国已经发展成熟，其覆盖范围在中心城市几乎达到了100%，在边远地区也达到了80%以上。而随着手机的越来越普及，把各种功能添加到手机上已经成为一种新的潮流，现在的手机可以玩游戏，上网，听音乐，接收模拟广播，甚至已经成为一部小型的个人电脑。 (优秀毕业设计网:www.2bysj.cn)
本课题希望能设计出这样一种移动终端：它可以接收并播放数字音频广播节目，而该广播节目是通过GSM网络发送并传输的，同时它还是一个GSM手机。虽然可能由于现有的GSM网络的带宽有限，实现起来有一定的困难，但3G网络时代的即将到来，将解决这一问题，可以看出来，数字音频广播在技术上确实和3G手机存在相当大的重合性。由于我国数字音频广播正处于发展阶段，而数字音频广播和GSM手机的结合，将有着广阔的市场前景，并且可以减少信号发射基站的重复建设。如果研究成功，将极大的推动数字音频广播在我国的发展。
本文主要介绍DAB系统和GSM系统的原理，课题的可行性分析，系统电路的设计过程，电路中所使用芯片的介绍及最后的调试过程。

关键字：DAB，MUSICAM，GSM，GPRS

Hardware Design of GSM Termination for Receiving      DAB Program
               Abstract
Along with the development of technology and the enhancement of people living standard, the traditional simulated broadcasting cannot meet people's need, therefore one kind of brand-new broadcast way---Digital Audio Broadcasting was born.At present, the digital broadcasting has already developed maturely in the developed country such as Europe,Japan,America and so on . however, it is being at the primary development phase in our country. Comparetively, the GSM system is the second generation of wireless network which has the the broadest cover scope in the whole world at present.It has already developed maturely in our country, its cover scope had achieved nearly 100% in the key city, had also achieved above 80% in the remote border district. However, along with the popularization of the mobile phone, adding various functions to the mobile phone already becomes one kind of new tidal current, the present mobile phone may play the game, access the internet, listen to the music, receive the simulated broadcasting, even became a small personal computer.
This paper expect to design this kind of mobile termination: It may receive and broadcast the digital audio broadcasting programs, but this broadcasting programs are transmiting through the GSM network, simultaneously it is a GSM handset. Although it is possiblely difficult to realize because of the limitation of the existing GSM network band width, but the 3G network time soon arrived, and will solve this problem.It might be seen that, the digital audio broadcasting has many superposition with 3G handset technically.Because our country digital audio broadcasting is being at the development phase, the union of the digital audio broadcasting and the GSM handset has broad market prospect, and may reduce the redundant building of signal launch base depots. If studies successfully, it enormously impetus the development ofdigital audio broadcasting in our country.
This paper mainly introduced the principle of the DAB system and the GSM system, the feasibility analysis of the topic, the design process of the system circuit, the introduction of the chip in the circuit and the final debugging process.

Key Words:  DAB，MUSICAM，GSM，GPRS

数字音频广播研究的背景和意义
随着计算机技术飞速的发展，数字化已经渗透到各行业中。信息传媒比如电视、广播、报纸在社会生活中起着举足轻重的作用。在数字化大潮中，这些行业也不可避免地发生着巨大的变化。电脑代替着纸和笔，排版系统代替着铅字。硬盘播放正代替着磁带机，录像机等等。
而随着广播事业的发展,传统的模拟广播越来越不能满足人们的需求,于是一种全新的数字音频广播--Digital Audio Broadcasting（后面简称DAB）诞生了.数字音频广播的出现是广播事业的一次深刻革命。它用数字化了的设备代替了以前广播采用的模拟设备，并用数字信号广播代替了模拟信号广播。数字音频广播(DAB)从产生起，就随着数字技术的最新发展而不断地发展着，数字技术的每一次进步都推动着数字音频广播(DAB)的不断变革，不但充实了DAB的内容，而且给它拓展着新的发展方向。
DAB是一种全新的数字广播系统，是继调幅，调频广播之后的第三代广播。它是一种高质量，高效率的广播方式，DAB具有以下主要特点：
    （1）声音质量可以达到CD水平；
　　（2）在城市环境和高速移动状态下均有很高的接收质量；
　　（3）提高频谱利用率，实现单频网（SFN）广播，即通过同频广播网络覆盖广大地区；
　　（4）可以在1.54MHZ带宽中传输6套立体声广播节目和附加信息；
　　（5）与调频模拟广播相比，为覆盖同样大小的地区，数字广播所用的发射机功率可以做到很小；
　　（6）可以有效地改变所播信号的压缩参数，以改变所播立体声广播节目的数量和质量，以及附加信息的篇幅容量。这将大大提高这种系统的经济实用价值；
　　（7）具有极好的抗干扰性能，在恶劣的电波传播条件下仍能可靠接收。[11]
数字音频广播在具有上述优点的同时,它还是一种多媒体广播,可同时传递各种诸如声音、图象、文字、数据等业务.随着CD机的应用和普及，与以前相比，听众对声音播出质量有了更高的要求。另外，由于汽车等交通工具的日趋普及，人们生活的节奏变快，途中收听节目的移动群体越来越大，这些对声音的移动接收自然提出了更高的要求。目前我们收听的广播仍是模拟广播，由于他固有的局限性，无法达到CD的播放质量，也不能满足人们对移动接收的要求，两者具体比较见表1-1。因此，发展高质量的数字音频广播就成为广播发展的必然趋势。近年来，由于数字技术的广泛应用，声音的拾取、记录、重放质量得到了极大的保证；同时数字压缩技术的成熟，使在不影响主观质量评价的前提下，音频码率可以压缩10倍以上；而高效的数字调制技术和纠错编码技术同样得到了高速发展，使得射频的频谱利用率更高，信号处理和传输更加可靠；再加上微电子技术的完善和成熟，使得各种对数字音频信号的处理手段，像压缩编码、调制、差错控制等技术不仅在方法上已成熟，而且可以用硬件实现。以上几个方面技术的综合应用，为今天数字音频广播的迅速崛起创造了必要的技术条件。






 
目录
第一章 绪论 1
1.1 数字音频广播研究的背景和意义 1
1.2 数字音频广播研究的现状 2
1.3 本课题的主要工作和任务 4
第二章 DAB系统概述 5
2.1 DAB系统概述 5
2.2 DAB系统关键技术 6
2.2.1信源编码技术 6
(优秀毕业设计网:www.2bysj.cn)
2.2.2信道编码和调制 10
2.2.3单频同步网 10
2.2.4接收机原理简述 11
2.3 DAB系统技术参数..................................................... 11
第三章 GSM网络 13
3.1 GSM系统概述 13
3.2 通用分组无线业务— GPRS 14
3.3 通过GSM网络传输数字广播的可行性 15
第四章 系统的实现 17
4.1 系统构思 17
4.1.1 系统设计的前提条件 17
4.1.2 系统思路 17
4.1.3 系统框图 17
4.2 系统具体电路的实现 18
4.2.1硬件实现 18
4.2.2软件实现 19
第五章 芯片介绍及设计电路分析 20
5.1 GSM模块G20 20
5.1.1 G20模块介绍 20
5.1.2 G20设计电路分析 21
5.2 串并转换芯片74HC164 22
5.2.1 74HC164芯片介绍 22
5.2.2 74HC164设计电路分析 22
5.2.3 其他串并转换芯片 23
5.3 音频解码芯片CL480 23
5.3.1 CL480芯片介绍 23
5.3.2 CL480设计电路分析 24
5.3.3其他解码芯片 26
5.4 D/A转换芯片 27
5.4.1 TLV5626芯片介绍 27
5.4.2 TLV5626设计电路分析 28
5.5可调节音量的音频功放模块 29
5.5.1模块介绍 29
5.5.2 功放模块设计电路分析 30
5.6 控制芯片 31
5.6.1 单片机89C51 31
5.6.2 89C51设计电路分析 32
5.7 显示屏 33
5.7.1 显示屏介绍 33
5.7.2 显示屏设计电路分析 33
5.8 电源管理芯片 34
5.8.1 TL431芯片介绍 34
5.8.2 电源部分电路的分析及设计 36
第六章 系统的调试 37
6.1 终端预想实现的功能 37
6.2 系统设计中可能存在的缺陷 37
6.3调试过程 38
结论 39
致谢 40
参考文献 41
附录1 系统电路原理图 42
附录2 电源部分电路原理图 43
附录3 系统软件实现的流程图 44