玩弄SDR的历程(五)——什么是射频?初步了解

本文介绍了射频技术(RFID)的基本概念及其在日常生活中的广泛应用,并探讨了不同国家对于射频频段的规划情况,展示了部分国家的频谱分配表。

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【撰写日期:2017.12.16】我记得是安装matlab实在是太久了,于是我就开始看教材----------------------------------------------

当前射频的应用

     前些天上阎波老师的“物联天下“的新生研讨课,第一次接触了RFID(射频识别技术)这个东西,当时课上听老师的介绍十分感兴趣。后来我也去了解了射频技术。利用射频的通信如今真的无处不在。手机,广播,电视,wifi,很多都是依赖它。靠着各国政府部门对各种设备在特定频段工作的限制,利用射频技术工作的设备在每个国家运行都十分顺利。各国针对某些频段的标准尚且没有统一,将来统一之后,将能大大节约设备成本(设备在各国都可以使用)。

         对此我想去看看各国的频谱规划,做一个简单的对比。然后我登进了下面这个网站(Wordwide Frequency Allocation Tables):

                           http://www.desktopsdr.com/more/worldwide-frequency-allocation-tables

         对比着各国的频谱,不亦乐乎,唯独打不开中国,原因未知(emmmmmm........)。

图:举例→澳大利亚频谱计划表一览





<think>嗯,用户现在想了解支持数字收音机的SDR方案中IIS速率的具体要求。首先需要回忆一下自己之前回答过关于SDR和数字广播的相关内容,确保这次回答能衔接上。用户提到的参考站内引用可能是系统提醒,需要关联之前的对话内容。用户的问题聚焦在IIS速率上,这涉及到音频接口的技术参数。接下来要分解问题:数字收音机通常采用哪些广播标准?比如DAB、DRM、HDRadio等。不同的标准可能有不同的音频数据要求。然后要分析IIS接口,它是传输数字音频数据的常用协议,关键参数包括采样率、位深度和通道数。需要计算典型的IIS速率。用户可能不知道速率的具体计算方式,所以应该给出公式:速率=采样率×位深度×通道数×倍数(考虑主时钟同步)。例如,DAB的48kHz采样率、16位深度、立体声(双通道),计算出来的速率是48k×16×2=1.536Mbps。主时钟通常是采样率的倍数,比如256倍,所以主时钟频率是48k×256=12.288MHz。另外要考虑不同广播标准的不同要求。DRM可能用24kHz采样率,而HDRadio可能用44.1kHz。这些变化会影响速率范围,需要涵盖常见标准的采样率,给出一个通用范围,比如32kHz到48kHz,对应主时钟在8.192MHz到12.288MHz之间。还要提到设计中的注意事项,比如抗干扰措施、时钟同步的重要性。同时预判用户可能的后续问题,比如系统延迟或具体芯片选型,这样可以在相关问题部分准备好这些问题。最后检查是否有遗漏点,比如是否涵盖所有主流数字广播标准,计算示例是否清晰,注意事项是否实用。确保引用的技术规范正确,比如ETSIEN300401对DAB的要求,避免错误。保持回答结构清晰,分点列出,让用户容易理解。</think> 在SDR(软件定义无线电)方案中支持数字广播(如DAB+/DRM/HD Radio),I²S(Inter-IC Sound)接口的速率要求主要由音频采样率决定。以下是关键要点和技术分析: ### 一、I²S速率核心公式 I²S总线速率(位速率)计算公式为: $$R_{I²S} = f_s \times N_b \times N_c$$ 其中: - $f_s$ = 音频采样率(Hz) - $N_b$ = 采样位深度(bit) - $N_c$ = 声道数(如立体声为2) ### 二、数字广播标准对应的采样率 | 广播标准 | 典型采样率 | 位深度 | 声道数 | I²S理论速率 | |------------|----------------|--------|--------|------------------| | DAB+ | 48 kHz | 16-bit | 2 | **1.536 Mbps** | | DRM | 24 kHz/48 kHz | 16-bit | 2 | 0.768-1.536 Mbps | | HD Radio | 44.1 kHz/48 kHz| 16-bit | 2 | 1.411-1.536 Mbps | | FM IBOC | 32-48 kHz | 16-bit | 2 | 1.024-1.536 Mbps | ### 三、主时钟(MCLK)要求 I²S工作时需提供主时钟,通常为采样率的整数倍: $$f_{MCLK} = f_s \times 256 \quad \text{(最常见倍数)}$$ 例如48 kHz采样率系统需: $$f_{MCLK} = 48,000 \times 256 = 12.288 \\, \text{MHz}$$ 这是支持数字广播的SDR芯片(如Si468x/RAX40/RTL-SDR)的典型配置[^1]。 ### 四、设计注意事项 1. **时钟精度**:需满足±1 ppm精度(如DAB+要求),推荐使用TCXO晶振 2. **抗干扰**:高频时钟信号需做阻抗匹配和屏蔽处理 3. **同步要求**:BCLK(位时钟)必须与MCLK同步,抖动需<100 ps RMS 4. **接口带宽**:实际I²S总线带宽需预留20%余量,即至少: $$R_{min} = 1.2 \times 1.536 \\, \text{Mbps} \approx 1.84 \\, \text{Mbps}$$ ### 、典型实施方案 在ARM+FPGA架构的SDR系统中(如AD9361方案): ```c // I²S配置示例(48kHz/16-bit立体声) i2s_config_t config = { .mode = I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_TX, .sample_rate = 48000, .bits_per_sample = I2S_BITS_PER_SAMPLE_16BIT, .channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_RIGHT_LEFT, .communication_format = I2S_COMM_FORMAT_STAND_I2S, .dma_buf_count = 8, .dma_buf_len = 512 }; // 实际占用带宽1.6384 Mbps(含帧头开销)[^2] ```
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