基于RFCMOS工艺的车载HD Radio数字收音机方案

自从美国从模拟FM/AM广播转向FMHD/AMHD数字高清广播后，越来越多的车型将搭载HD Radio接收系统。HD Radio将给收听者带来更干净、更高品质的音频体验。同时，得益于数字编码，HD Radio能够提供更大量的数据业务支持，例如显示当前节目的Slideshow介绍图片、高效的路况导航信息等。

为此，Silicon Labs公司采用基于RFCMOS工艺的FM/AM接收 + HD Radio Tuner前端Si4761 和HD Radio 基带处理器Si4613组成的低成本车载HD Radio解决方案备受青睐。Silicon Labs完整的低成本车载HD Radio收音机系统解决方案以最低的片外系统BOM成本简化系统设计，并提供业内领先的收音性能：

• 前端调谐器Si4761与后端基带处理器Si4613共享一个晶体，节省一个晶体

• 前端调谐器Si4761接收后端基带处理器Si4613输出音频I2S信号进行DA转换节省额外的AUDIO DAC

  
  

Silicon labs低成本车载HDRadio解决方案设计

一、设计原理

基于Silicon Labs专利的低中频（low-IF）数字架构，Si4761 TUNER前端处理器为车载收音机应用提供了卓越的RF性能和抗干扰能力。并结合了完整的AM/FM固件，集成完全免费的Channel EQ算法以及各种信号状况下信道和Audio解调处理算法，大大提高了弱信号环境中的灵敏度、存在干扰情况下的选择性、以及对多径衰落和失真的抗扰性。Si4613数字音频解码器则负责接收从Si4761给出的ZIF零中频基带信号完成信源解码，音频数据通过I2S数据连接到SI4761数字音频输入接口并完成DA数模转换，无须额外的AUDIO处理DAC。其中的数据信息则通过SI4613 SPI通信接口上传到控制MCU进行信息处理，如图1-2所示。

 

图1：Silicon labs低成本车载HDRadio解决方案框图

 

图2：Si4761 前端TUNER与Si4613 后端基带处理器Audio连接图

二、ZIF 基带数据格式

HD Radio ZIF 基带数据格式与普通的I2S格式数据一样，具体要求如图表1所示，都包括IQFS/IQCLK帧和位同步时钟信号，区别在于它的数据由I/Q两路构成，这有别于通常I2S信号DIN一路信号提供左右立体声信号数据。

 

表1：HD Radio ZIF基带IQ I2S数据格式

三、前端调谐器Si4761与后端基带处理器Si4613晶体共用

Si4761 前端TUNER与Si4613 后端基带处理器可以共用一个晶体提供工作时钟，降低系统设计成本。由于时钟信号是系统工作关键且属于易受干扰的信号，如图3所示，实际布板时需要晶体靠近前端TUNER Si4761时钟输入端。Si4761与Si4613之间的时钟走线尽量短直，并且走线两侧需包地处理。

 

图3：Si4761前端TUNER与SI4613后端基带处理器共享晶体连接图