Современная электроника №9/2021

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 25 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2021 Последующее совершенствование SDR-приёма шло в направлении отка- за от использования преобразования принимаемых сигналов в квадратур- ные составляющие на низкой часто- те к использованию многоразрядного быстродействующего АЦП на вхо- де приёмника с последующей деци- мацией цифрового потока данных, подаваемых на компьютер по USB- или LAN-интерфейсу [2]. Однако, когда в 2005 году фирма Silicon Labs [3] запу- стила линейку первых однокристаль- ных FM-тюнеров, для их встраивания с функцией FM-радио в мобильные теле- фоны применить такой усовершен- ствованный вариант реализации SDR- приёмника у фирмы не было никакой возможности. Ставка была сделана на использование низкой промежуточной частоты и обработку квадратурных сиг- налов с помощью сигнального процес- сора (DSP). Это однокристальное реше- ние стало пользоваться таким успехом, что стало самым быстрорастущим про- дуктом в истории SiLabs. В 2011 году фирмой Silicon Labs был выпущен пресс-релиз с таким заго- ловком, который не требует перево- да: «Silicon Labs ships one billionth DSP radio chip», и далее Silicon Labs пред- ставила первый в мире однокристаль- ный FM-приемник в 2005 году. Как самая маленькая, высокопроизводи- тельная и наиболее интегрированная ИС для FM-радиостанций, микросхе- ма Si4700 изменила подход к разработ- ке FM-тюнеров в бытовой электрони- ке. В то время традиционные решения для радиовещания основывались на сложных и дорогостоящих аналого- вых архитектурах, для которых тре- бовалось большое число дискретных компонентов. Высокоинтегрирован- ный Si4700 произвел революцию в кон- струкции радиоприемников, предлагая исключительно высокую чувствитель- ность, одновременно уменьшая коли- чество дополнительных компонентов более чем на 90% и занимая площадь на плате меньшую более чем на 60% [3]. На рис. 3 представлена функциональ- ная схема первого семейства однокри- стальных DSP-тюнеров фирмы SiLabs (Si470X). Данный DSP-тюнер защищён следующими патентами США: 7272375; 7127217; 7272373; 7272374; 7321324; 7339503; 7339504; 7355476; 7426376; 7436252; 7471940. Стоит рассмотреть, например, пер- вый из патентов, указанных в этом длинном списке (US-7272375). Этот патент называется «Integrated Low-if Terrestrial Audio Broadcast Receiver and Associated Method» [4]. Как мы видим, уже в названии подчёркивается исполь- зование низкой промежуточной часто- ты в приёмнике. Изобретателями это- го патента являются Tuttle Tyson G., Kasha Dan B. Дата приоритета: 2004-06- 29. Срок действия патента до 2025 года. Приведу один из рисунков этого патен- та, который полностью совпадает с функциональной схемой DSP-тюнера. Как нетрудно заметить на рис. 4, просматривается сходство принципов работы простейшей SDR-приставки (рис. 2) с блоками 104, 090, 182 и 184 DSP-тюнера. Вместо звуковой карты компьютера в DSP-тюнере два Рис. 2. Схема простейшей SDR-приставки Рис. 3. Функциональная схема DSP-тюнера Si470X Рис. 4. Рисунок из американского патента DSP-тюнера фирмы SiLabs