数字音频技术广播电视论文提纲

论文题目：多功能AES3/EBU数字音频异步复分接系统的设计与实现

摘要：随着广播电视数字化的普及,越来越多的演播室、工作站、转播车等制作系统都开始采用AES3/EBU数字接口进行音频信号的传输。现有的AES3/EBU数字接口设备传输速率单一、固定,不能适应数字广播电视设备多速率的传输的需求。本文研究了一种基于FPGA的非同步AES3/EBU数字音频信号传输的多功能异步复接系统,该系统的AES3/EBU接口不仅自适应多种传输速率,还支持模拟信号的AES3/EBU编码功能与AES3/EBU信号的解码功能。整个系统由发送端和接收端两部分组成,基于数字复接技术,采用Xilinx Zynq XC7Z010单芯片作为处理器。发送端实现多路非同步AES3/EBU数字音频信号的复接;接收端完成对合路信号的分接,还原出多个支路的AES3/EBU信号。发送端对参与复接的多路AES3/EBU数字音频信号经过数据恢复、解码、速率识别、正码速调整、时分复用、加扰等技术处理后合并成一路高速串行数据流发送出去。参与复接的AES3/EBU数字信号,来自对模拟音频信号进行32、44.1、48或96kHz采样并编码成的AES3/EBU数字音频信号;或来自外部直接输入的采样率为32kHz、44.1kHz、48kHz、96kHz或192kHz的AES3/EBU数字信号。接收端对发送端合成的高速串行码流信号进行分接,此过程采用了数据恢复、解扰、解复用、正码速恢复、时钟数字平滑等技术,对每路AES3/EBU音频信号的进行恢复,恢复出的AES3/EBU信号保持了原有的采样率。测试结果表明,系统实现了对未知、非同步、多速率AES3/EBU数字音频信号的复分接,并且接收端能以原始采样率还原出数字音频信号,达到了设计的目标。

关键词：AES3/EBU;XC7Z010;多功能;多速率;数字复接技术

学科专业：电子与通信工程（专业学位）

中文摘要

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第1章 引言

1.1 课题研究背景及意义

1.2 AES3/EBU复接器的研究现状

1.3 研究目标

1.4 本文主要工作及结构安排

第2章 系统硬件电路设计

2.1 硬件方案设计及器件选型

2.1.1 数字信号处理芯片的选择

2.1.2 音频编译码器芯片的选择

2.2 XC7Z010最小系统设计

2.3 音频编译码芯片WM8731接口设计

第3章 数字复接系统设计方案

3.1 数字复接系统结构

3.2 AES3/EBU音频信号及接口

3.3 数字复接系统实现方案

第4章 发送端功能软件设计

4.1 发送端系统时钟产生设计

4.2 发送端WM8731控制单元设计

4.2.1 WM8731控制实现

4.2.2 产生4路WM8731 DSP格式信号

4.3 AES3/EBU编码单元设计

4.4 AES3/EBU解码及速率检测单元设计

4.4.1 AES3/EBU解码单元设计

4.4.2 AES3/EBU码流速率检测单元设计

4.5 正码速调整单元设计

4.5.1 正码速调整帧结构设计

4.5.2 格雷码与二进制码相互转换设计

4.5.3 读写使能设计

4.5.4 相位比较及调整单元设计

4.6 时分复用单元设计

4.7 加扰单元设计

第5章 接收端基本功能软件设计

5.1 接收端系统时钟产生单元设计

5.2 接收端数据恢复单元设计

5.2.1 数据恢复系统组成

5.2.2 过采样单元（OVERSAMPLE）设计

5.2.3 数据恢复单元（DRU）设计

5.3 解扰

5.4 解复用单元设计

5.4.1 帧同步设计

5.4.2 解时分复用设计

5.5 正码速调整检测单元设计

5.6 正码速恢复单元设计

5.6.1 时钟扣除单元设计

5.6.2 读使能及读时钟产生单元设计

5.7 接收端WM8731控制单元设计

第6章 系统功能验证测试与结果分析

6.1 系统硬件实物及接口介绍

6.2 系统功能及性能验证与结果分析

第7章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 展望

参考文献

致谢