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数模同播调频广播是一种实现模拟调频广播向数字广播发展的最佳过渡技术。该技术在尽量不干扰模拟调频广播的前提下，按照一定的标准，将数字广播信号叠加在模拟调频广播频段（88~108MHz）内传输，在模拟调频广播频段内同时提供模拟调频广播节目和数字广播节目。该技术能够充分利用现有模拟调频广播的频谱资源，实现模拟调频广播向数字广播的平滑过渡。本文首先分析了数模同播的基本概念，研究了数模同播调频广播的主要标准：欧洲的DRM+标准和美国的FM HD Radio标准。仿真了调频立体声编码、调制的过程以及OFDM信号的频谱。针对基于DDS的调频立体声结构中输出杂散问题，提出了一种DDS杂散来源的分析模型，研究了不同DDS输出杂散的来源、位置及影响。另外，通过对数字广播信道编码中交织模块和IFFT模块的研究，设计了一种基于改进IFFT算法的OFDM调制器，能够节省存储器资源。其次，设计了一种基于FPGA的数模同播调频广播发射机，本发射机主要由前端音频采集模块、FPGA最小系统模块和数模同播上变频模块组成。设计了模拟音频放大、采集以及数字音频接收电路。发射机以Altera公司Cyclone III系列FPGA为核心，能够满足调频立体声编码、OFDM基带信号处理及部分时序逻辑电路的设计要求，同时基于Nios II嵌入式软核处理器搭建了系统控制平台。数模同播上变频电路以双路正交数字上变频器为核心，将基带调频信号和OFDM信号分别调制到射频载波后，合成数模同播信号，最后通过一个截止频率为110MHz的模拟LC低通滤波器滤波后送天线发射。最后，测试了本发射机的系统性能，重点测试了前端音频采集功能；调频立体声输出信号的频谱宽度、频偏及载波的相位噪声；OFDM输出信号的中心频率、频谱宽度及带肩比。测试结果表明，本发射机系统性能优良、结构完整。通过不同的软件配置，能够实现DRM+标准和FM HD Radio标准的发射实验，为我国数模同播调频广播的研究提供了一个通用的硬件实验平台，具有广阔的应用前景。