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所謂數字電視，就是將傳統的模擬電視信號經(jīng)過(guò)抽樣、量化和編碼轉換成用二進(jìn)制數代表的數字式信號，然后進(jìn)行各種功能的處理、傳輸、存儲和記錄。采用數字技術(shù)不僅使各種電視設備獲得比原有模擬式設備更高的技術(shù)性能，而且還具有模擬技術(shù)不能達到的新功能，使電視技術(shù)進(jìn)入嶄新時(shí)代。 與模擬電視相比, 數字電視具有以下特點(diǎn)及先進(jìn)性：1）清晰度更高、音頻效果更好、抗干擾能力更強；2）更合理有效地利用各類(lèi)頻譜資源。數字電視采用數據壓縮編碼技術(shù)，傳輸信道帶寬較模擬電視大為減小，傳輸一套模擬電視節目的8MHz頻道可同時(shí)傳輸4"6套數字電視節目；3）降低了信號發(fā)射功率，輸出信號穩定可靠，易于消除圖象畸變，且輸出信號易于存儲；4）數字電視輸出信號具有可擴展性、可分級性和可操作性，便于在各類(lèi)通信信道或有線(xiàn)電視信道中傳輸�！� 一個(gè)完整的數字電視系統同模擬電視廣播系統一樣，也是由節目源、廣播和接收三大環(huán)節組成，具體結構如圖1所示。由圖1可見(jiàn)：數字電視系統主要由信源編解碼、節目流與傳送流多路復用/解多路復用、信道傳輸、信道編解碼、調制解調等設備組成。瀾起科技推出的M88DD2000就是針對中國國標地面數字電視的高性能解調器，完成數字電視系統接收端的解調、解碼等功能，無(wú)論在固定、移動(dòng)或者便攜時(shí)都具有優(yōu)異的系統性能。其主要應用領(lǐng)域包括：地面機頂盒、數字電視一體機、移動(dòng)和手持電視等。 圖1 數字電視系統的構成 1、M88DD2000主要特點(diǎn)和優(yōu)勢： 1.1 符合全國標GB20600-2006標準； 1.2 支持單載波和多載波信號解調； 1.3 支持國標GB20600-2006定義的所有解調模式； 1.4 支持6/7/8MHz信號帶寬； 1.5 內嵌高性能的10位數模轉換器，對中頻(4.57MHz和36.167MHz)進(jìn)行直接采樣； 1.6 內嵌專(zhuān)門(mén)的脈沖干擾消除模塊，用于對脈沖噪聲進(jìn)行濾除，有效地提高了抗脈沖干擾能力； 1.7 極強的鄰道選擇能力，大大提高了領(lǐng)道選擇性能； 1.8.極強的抗信道時(shí)延擴展能力； 1.9.內嵌專(zhuān)門(mén)的MCU，可以進(jìn)行鎖定指示、信號質(zhì)量、器件狀態(tài)控制和調度，從而大大簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程； 1.10.支持自動(dòng)模式檢測和參數恢復與更新； 1.11.內嵌電源管理模塊，可以支持三種供電模式：?jiǎn)?.3V、3.3V和1.8V 或者3.3V和1.2V供電； 1.12.低功耗設計, 減小了電源消耗、提高了系統的穩定性； 1.13.100pin LQFP小封裝。 2、M88DD2000的內部框圖和工作原理 M88DD2000的內部功能模塊框圖如圖2所示。 圖２： M88DD2000的內部功能模塊框圖。 3、各模塊工作原理 ADC M88DD2000內置一個(gè)高性能的10位寬度 ADC來(lái)對中頻進(jìn)行直接采樣, 支持的中頻頻率為4.57MHz 和 36.167MHz，帶寬為6MHz、7MHz、8MHz。 AGC M88DD2000有兩個(gè)模擬AGC(自動(dòng)增益控制）輸出，一個(gè)用于射頻的自動(dòng)增益控制，另一個(gè)用于中頻的自動(dòng)增益控制。AGC環(huán)路通過(guò)比較采樣信號和AGC參考值之間的大小來(lái)產(chǎn)生AGC的PWM輸出 (Pulse Width Modulator)。 PWM的速率使根據輸入信號的電平來(lái)進(jìn)行調整。 前端模塊 前端模塊(Front end)主要實(shí)現的功能包括： 直流去除，脈沖噪聲去除、數字AGC、中頻到基帶的下變頻、以及內插濾波和速率變換。直流去除的作用是補償在A(yíng)D變換之后 I/Q 兩路的增益不平衡、相移偏差以及直流偏置。脈沖噪聲去除是將采樣信號的幅度與預先設定的門(mén)限進(jìn)行比較，如果在一個(gè)連續的時(shí)間內，采樣信號的幅度高于門(mén)限，則認為存在脈沖噪聲需要濾除。 數字AGC的功能是補償已經(jīng)濾波之后的數字信號功率，通過(guò)計算一定周期內的輸入信號平均功率，將其調整到接近預先設定的參考值。中頻到基帶的下變頻功能是通過(guò)數字的本地載波信號與采樣后的輸入信號相乘，濾除高頻分量后得到基帶的有用信號；內插濾波和速率變換是根據符號速率和定時(shí)恢復模塊輸出的控制信號對信號抽取，從而得到與符號速率一致的采樣信號。 FFT FFT模塊執行快速傅立葉變換。FFT模塊是由符號定時(shí)和載波同步模塊來(lái)進(jìn)行觸發(fā)的。在多載波時(shí)，FFT執行從時(shí)域到頻域的變換。在單載波時(shí)，再完成FFT變換之后，還有進(jìn)行一次IFFT變換，將信號再次變換到時(shí)域，同時(shí)可以利用FFT變換的結果來(lái)提取導頻信息。 信道估計和校正 信道估計模塊使用本地的PN序列與接收信號的PN序列進(jìn)行時(shí)域相關(guān)，從而完成信道的估計和校正，同時(shí)確定多載波或者單載波的幀體起始位置。 符號、定時(shí)和載波同步 符號同步模塊動(dòng)態(tài)地調整以保證幀體符號的正確起始點(diǎn)，以便可以正確的執行FFT運算或者抽取出單載波幀體數據塊。 定時(shí)同步模塊是一個(gè)全數字時(shí)鐘恢復電路，用來(lái)補償由于晶體或者外部時(shí)鐘造成的采樣時(shí)間偏差。 載波同步模塊是用來(lái)跟蹤和補償由于收發(fā)端頻率不一致等引起的頻率誤差。 符號/比特解交織和解映射。 解交織模塊是對數據符號進(jìn)行解交織處理，只是發(fā)端交織的逆過(guò)程。 解映射模塊對依據星座圖的位置對數據符號進(jìn)行解映射軟判決。 FEC (LDPC和BCH糾錯解碼) 解映射之后的輸入被送入LDPC解碼和BCH解碼，根據系統信息的指示來(lái)檢測和糾正傳輸中產(chǎn)生的錯誤，最后形成解調和解碼后的數據流。 MPEG格式化模塊(MPEG Formatter) 將解碼后的數據流根據MPEG－TS的接口數據格式傳送給MPEG輸出接口，可以被送到后端的圖像解碼芯片或主控制器芯片。M88DD2000支持的MPEG－TS輸出數據接口包括: 并口、串口和MPEG－TS通用接口，可以支持高達61.44MHz瞬時(shí)數據速率。 I2C接口 M88DD2000有兩個(gè)I2C接口，一個(gè)接口用于對M88DD2000的控制和設置；另外一個(gè)用于主控芯片對調諧器控制的中繼。 內嵌MCU M88DD2000內嵌一個(gè)高性能的MCU，用來(lái)控制和調度所有內部模塊，以及相關(guān)信號質(zhì)量的采集和指示等工作。 4、典型應用 得益于高集成度和通用的接口設計，僅僅需要很少外部元器件，就能夠采用M88DD2000，與通用的調諧器和信源解碼器構成一個(gè)完整的支持多載波和單載波的全國標融合機頂盒接收系統。 M88DD2000提供了與調諧器和信源解碼器的完整接口，如圖3所示。 圖3： M88DD2000的典型應用。 M88DD2000與國標地面數字調諧器的接口主要包括：RF AGC輸出，IF AGC 輸出，I2C中繼器接口，以及用于傳輸國標中頻信號的差分輸入。RF AGC和IF AGC的參考電平都可以通過(guò)寫(xiě)寄存器進(jìn)行更改，同時(shí)AGC PWM輸出的極性可以由用戶(hù)定義。到M88DD2000的中頻信號是差分輸入的(IF+, IF-)模擬信號 。I2C是M88DD2000將信道解碼器中MCU控制信號中繼后送到調諧器的接口。 M88DD2000與信道解碼器的接口有MPEG TS接口和I2C接口。MPEG TS接口是將M88DD2000解調和解碼之后的數據送入信道解碼器進(jìn)行圖像和聲音的解復用、解壓縮等處理。MPEG的接口支持并行和串行接口模式，最大比特率可達61.44M。I2C是連接圖像解碼器中MCU，用來(lái)將MCU產(chǎn)生的系統控制信號傳輸到M88DD2000和調諧器。 本文小結 M88DD2000是瀾起科技針對中國數字地面電視市場(chǎng)推出的一款全國標、高性能解調芯片，采用了高集成度的系統構架和優(yōu)異的數字處理算法，為客戶(hù)提供具有更低功率消耗、更好性能的解決方案。 |
