半導體技術是將數字媒體引入汽車的核心。隨著技術的成熟，制造商已經能夠提高數字汽車音頻設備的性能和可用性。汽車收音機的數字信號處理是壹項將數字媒體滲透到汽車收音機中的技術。數字信號處理器(DSP)工作在汽車娛樂系統的邊帶和中頻信號，使得汽車收音機從單壹的音頻處理器發展成為復雜的高科技信息和娛樂中心。
為什麽選擇數字信號處理？
汽車收音機行業正在從模擬信號處理向數字信號處理發展，因為它可以幫助汽車收音機制造商提高收音機性能和音頻質量，提供更大的靈活性和更快的設計周期，加快上市時間，簡化生產和穩定運行環境。與90年代開發的最早的汽車DSP相比，今天的汽車DSP可以在單個芯片上提供更高層次的功能。另壹個趨勢顯示了汽車DSP發展的重要性，即在早期的信號轉換處理階段，將無線電信號轉換為數字格式。
模數轉換在信號處理流程中向前移動，從靠近輸出端的基帶端到提供RF信號的天線。復雜的交互式模擬濾波器已經被數字信號處理電路所取代。數字處理的其他優點是可以提高電臺性能和音頻質量，通過DSP實現更靈敏的控制和全音頻處理，實現無限線性化性能。使用復雜的數學算法通過相位分集性能改善無線電接收。
數字接收將成為越來越重要的功能，將來很可能直接將射頻信號數字化。盡管仍會受到發射系統模擬性能的限制，但通過數字域中的模擬信號處理，性能質量將得到顯著提高。為了提高各種環境中的性能，正在開發各種數字傳輸方案。數字無線電系統可以優化各種傳輸模擬信號的接收。通過在數字域中執行信號處理，它的性能與今天的模擬接收機相比將會大大提高。
高清廣播和衛星廣播是兩種新型的數字發射和接收系統。高清廣播(也稱為帶內同頻道或IBOC)用於在現有頻譜的邊帶中以數字方式傳輸地面AM/FM廣播信息，這為廣播公司提供了壹種簡單和升級的數字傳輸方法。它也適用於配備中頻車載DSP的無線電接收機，因為它可以通過添加高清協處理器輕松升級。供應商在2.3 GHz的S波段發射衛星無線電信號。衛星無線電廣播公司可以向全球聽眾廣播，而對信號質量幾乎沒有損害。類似於高清電臺，衛星發射可以滿足提供汽車定位信號的要求，讓司機接收實時天氣預報和路況信息。
另壹個重要的發展趨勢是增加硬件模塊和軟件功能的集成度，減少硬件模塊的數量。汽車DSP包含更多的軟件功能。比如飛利浦SAF7730就是壹種軟件無線電DSP，在壹個芯片上集成了五個DSP內核，通過軟件實現信號處理。最新的基於中頻的汽車DSP，完全可以實現中頻處理，完成模塊中軟件塊的主要任務。這些芯片集成了RF前端、放大器、MP3和CD應用。這種芯片能夠以較低的原材料成本提供高性能的無線電接收和小尺寸模塊。更多的軟件組件可以提供更大的靈活性，使汽車收音機供應商可以在同壹基礎平臺上設計不同的組合功能，以滿足用戶的需求。這種平臺設計方法不僅提高了產品產量，而且提高了可靠性。這款芯片也將滿足未來十年汽車音響系統對CD和MP3功能的主流市場需求。
預計未來將進壹步加強DSP的集成，實現主要的車載音響功能。支持系統和宏控制系統將嵌入音頻壓縮處理和32位微控制器。大多數功能可以通過內部系數或不同的ROM代碼進行修改，而無需改變硬件應用。通過專註於壹個平臺設計，系統設計人員不再需要努力解決主要由硬件引起的質量問題。雖然由於處理能力的限制，仍然會有硬件限制，但通過ROM代碼開發，新的和獨特的功能將很容易實現。
軟件DSP
基於軟件的數字信號處理器擴展了簡單的解決方案，使車載收音機制造商能夠添加新的功能和更顯著的功能。與基於硬件處理的無線電集成電路重新設計相比，節省了時間和成本。
例如，汽車收音機制造商現在要求提高多路徑性能和天線分集。他們還面臨許多新的半導體特性和廣播標準。所有這些都可以通過使用基於軟件的架構以及半導體和音頻軟件庫或中頻概念來輕松實現。制造商可以使用新的功能來改進無線電的功能，提高產品的特異性，並通過簡單的軟件升級來提高無線電的性能。
但是軟件無線電的應用需要大量的處理能力。例如，飛利浦在其新車CarDSP中嵌入了五個DSP，提供了大約650 MIPS的能力。新處理器帶來了壹系列的音頻改進，包括音樂改進、自適應低音炮二代、Lifevibes“純錄音室”、SRS“Circle Surround II”等等。利用均衡功能可以實現每輛車的聲音優化。單調諧器的改進提高了無線電和天線的性能，包括更好的鄰道抑制和增強的多徑抑制，而雙調諧器提供了最合理的多徑減少效果，軟件無線電算法可以控制來自兩個調諧器的輸入信號。
為了支持雙調諧器，飛利浦提供了基於中頻的DSP，如SAF7730，管理相位分集和RDS後臺掃描，實現數字廣播和音頻功能。它提供了高度創新的集成水平。它將模擬和數字模塊(混合信號)結合在同壹個車載DSP中，包括模擬IF輸入、數字無線電接收和音頻處理、采樣率轉換器以及數字和模擬音頻輸出。信號處理完全由軟件實現。數字中頻車載DSP市場的高集成度也非常獨特。擴展為高性價比的高密度數字中頻解決方案，采用高密度和最先進的COMOS18縮小工藝實現。
軟件DSP提供軟件解決方案的所有靈活性。在這方面，飛利浦為用戶提供了先進的音頻和無線電處理軟件庫，所有這些都可以嵌入到SAF7730中。此外，軟件無線電系統提供的靈活性使用戶能夠集成自己的軟件知識產權，並獲得更多的產品獨特性。
飛利浦SAF7730提供自適應低音炮第二代、音樂改善、多路徑消除和天線分集，帶來出色的無線電接收和音質。DSP這種電臺的軟件，極大地改善了目前傳統電臺廣播的音質，為電臺廠商提供了調整電臺設計以適應未來數字電臺的空間。高清收音機的應用可以通過使用IIS輸入/輸出來實現。事實上，第壹臺高性價比的高清收音機即將開始量產。
為未來做準備。
新壹代數字信號處理器支持汽車收音機中的壓縮音頻。其基本結構相同，只是IF輸入會降低，SRC、ADC和DAC的集成度會提高。單片機可以最小化光盤機構的設計和系統控制能力。單片機內嵌32位ARM7TDMI處理器，內置各種外設實現系統功能，如無線電和音頻信號處理、壓縮音頻解碼等。，更容易完成軟硬件設計和應用開發。嵌入式閃存可以通過修改代碼來升級。ARM微控制器將實現CarDSP的宏控制。但在目前的市場條件下，CarDSP仍然只用於高端型號，主流車載收音機需要支持模擬解決方案，而這款DSP將針對主流車載收音機。
鑒於發射系統處理模擬信號的能力在性能上仍然有限，未來隨著IC的小型化和CarDSP性能的提高，可能很快就能看到無線電波的射頻信號直接數字化。這將使最終的模擬無線電信號能夠完全在數字域中處理。DSP將繼續為車載收音機提供擴展的收聽範圍，使用戶可以在更寬的頻段接收更多的電臺，而無需不斷調整收音機以獲得更好的接收效果。DSP將使傳統的模擬AM和FM廣播更加清晰，音質更好，幹擾更低。