《数字电视机顶盒网络接口性能的优化方法与应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电视机顶盒网络接口性能的优化方法与应用（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 I 摘 要 国内基于 DVB- C 的有线数字电视正处在整体平移的过程中。随着平移速度的加快，越来越多的新问题将凸显出来，最突出的就是城市老城区和农村地区复杂多变的DVB- C 网络环境。因此选择合适的高频头以及优化设计方案来不断地提高机顶盒的网络接口性能，以尽可能适应不同区域复杂的网络环境将是所有数字电视机顶盒设计者们必须面对的问题。 课题主要研究 DVB- C 机顶盒的网络接口，研究目标有两个：保证高频头全频点工作的一致性和提高机顶盒前端接口的抗干扰能力。 课题选用了ST公司的QAMi5516和 STx5105 方案作为研究平台，选用了 LG 公司的 LG- TDCH- Z001F 高频
2、头和PHILIPS- CU1216LS 高频头作为研究对象，通过对信源解码板网络接口电路的数字模拟地线分割、电源网络的改造、电磁场辐射模型的分析和高频设备的布局优化，有效降低了机顶盒网络接口的 EMI、EMC 干扰，有效降低了机顶盒的最低接收电平并消除了全频点范围内的畸点，保证了机顶盒全频点工作的一致性。通过合理设置锁频任务的堆栈大小和锁频时间， 以及 I2C 总线资源的信号量保护， 有效提高了高频头的工作效率和稳定性。通过调整载波恢复的动态扫描参数，解决了频率捕捉范围与扫描精度之间的矛盾，有效提高了高频头的频率捕捉范围。通过优化高频头波特率算法，提高了机顶盒的符号率支持范围，从而提高了机顶盒
3、网络接口的抗干扰能力。 关键词：机顶盒，高频头，EMC，载波恢复，驱动程序 II Abstract Based on DVB- C, cable digital television is in the process of the overall translation in China. With the rapid translation, there will be more and more complex problems.The most prominent one is the complex and ever- changing DVB- C network environm
4、ent in old city districts and rural areas. So the problem of how to choose a suitable and optimize design for high- frequency tuner that can continuously improve the Network Interface of the STB and adapt to different regions of complex network environment will be faced to all digital television STB
5、 designers. This paper mainly focuses on the high- frequency module of DVB- C STB， research has two objectives: ensure high- frequency full- frequency consistently and improve the ability of front- end set- top box interface to anti- jamming.The paper chooses the QAMi5516 and STx5105 system of ST Mi
6、cro as a research platform, and chooses the LG- TDCH- Z001F and PHILIPS- CU1216LS as the research objects. By reserching on both hardware circuit and driver program of the Network Interface of STB， the author analyzed and put forward a scheme that can optimize the performance of the high- frequency
7、tuner.In the aspect of hardware circuit, the topic mainly researched on the electromagnetic interference, electromagnetic radiation and PCBLayout of Network Interface circuit. As for the software, the topic mainly researched on the driver program and embedded operating system of high- frequency tune
8、r. By reserching on carrier recovery,the author solve the contradiction between frequency capture range and sweep precision. To research on both software and hardware, the paper conludes various problems which should be noticed and different methods of optimizing the performance of Network Interface
9、 of the applications of high- frequency tuner.Finally,the author alleged the methods to improve the capacity of anti- disturbance for STB Network Interface. Keywords: Set- top- box, High- frequency tuner, EMC, Carrier recovery, Driver 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容
10、外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保 密 ，在_年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密 。 （请在以上方框内打“ v” ） 学位
11、论文作者签名： 指导教师签名： 年 月 日 年 月 日1 1 绪 论 1.1 选题背景及意义 数字化革命是一场全世界范围的新技术革命，电视的发展也不例外。电视技术的数字化是电视产业发展的必然趋势，也是电视网络化的前提和必要条件。数字电视机顶盒目前是模拟电视机向数字电视机过渡的最佳解决方案1。 它把卫星数字电视信号、地面数字电视信号、有线电视网数字信号甚至互联网的数字信号转换成模拟电视机可以接收的信号，使观众可以在现存的模拟电视机上观看数字电视节目，是新型的可以进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动的消费类电子产品。数字电视机顶盒已成为数字时代家庭必备的多媒体信息终端，它不仅提供了丰富的节目内容
12、，而且改变了收看电视的传统方式。使用数字电视机顶盒的有线电视用户，可以享受电视、数据、语音等全方位的信息服务。 我国一直非常关注数字电视技术的发展，从上个世纪的 80 年代开始跟踪国技术发展动态，90 年代完成数字电视关键技术的理论储备。我国对数字电视的研究从 20世纪 80 年代末就已经开始了，在“ 八五” 期间，国务院组织成立国家高清晰度电视研究开发协调领导小组，国家科委组织成立了 HDTV 发展战专家组，组织实施了“ 八五”国家重点科技攻关项目“ 高清晰度电视技术研究和计算机模拟”2 。1995 年，经国家高清晰度电视研究开发协调领导小组批准，成立了国家高清晰度电视（HDTV）研究小组。
13、 1996 年 7 月，由总体组负责，组织实施了“ 九五” 国家重大科技产业工程项目“ 高清晰度电视功能样机系统研究与开发工程” 。经总体组和全国多所大学、研究所及企业的共同努力，于 1998 年 6 月，成功地研制出了我国第一台数字高清晰度电视功能样机系统。1998 年 9 月，利用该功能样机系统在北京中央电视台进行了演示，取得了很好的效果。在 1999 年 10 月 1 日，中华人民共和国建国 50 周年之际，对天安门广场的国庆大典进行了现场直播，获得了成功。目前我国中央电视台和众多省市、地方电视台都已实现了电视节目的数字卫星传输，电视台的传送和接收设备正在逐步实现2 数字化。国家广电总局
14、在十五规划和 2010 年远景规划中提出2：我国将在卫星和有线电视中采用国际通用的 DVB标准，在 2003 年完成具有我国自主知识产权的地面数字电视广播标准制定工作，并在 2005 年全面推广地面数字电视广播。清华大学地面数字广播系统方案（DVB- T）和上海交通大研制的（ADVB- T）标准都已确立通过。已经承诺：2008 年奥运会将实现数字电视的现场转播！与美国、欧洲等西方发达国家不同的是，我国城市人口居住相对集中，90%以上的人是通过有线电视收看电视节目的，城市居民物质生活水平较高，这为发展数字电视创造了条件。同时，有线数字电视传输、条件接收系统等标准已经颁实施，为有线数字电视试验提供
15、了良好的技术标准支持。另外，全长 37000 多公里的国家广播电视光缆干线网的开通，为全国有线数字电视开展创造了网络条件。政府规定，2015 年将全面实现数字化，完成模拟向数字的过渡，逐步停止模拟电视的播出。目前我国已经有 20 多个省市、80 多个城市获准开展数字电视业务，已运行的数字电视平台超过 100 个3。2007 年全国有线数字电视已从试点走向全面发展阶段。 数字电视在各地的整体转换也在循序渐进,分步实施。据估计到 2010 年我国有线数字电视用户将达到 8183 万5。因此未来几年将是数字电视机顶盒非常热销的黄金时间。 但是，随着数字电视的逐步平移，越来越多的问题也逐渐显现出来。较
16、为突出的一个问题就是机顶盒厂商必须面对更为复杂多变的终端接收网络环境。伴随着机顶盒逐步走进城市的老城区、乡镇乃至农村，恶劣多变的有线电视网络接收环境，迫使机顶盒厂商们研发出网络接口性能更优秀的终端接收设备。要提高机顶盒的网络接口性能，高频头的应用显得尤为重要。 高频头是机顶盒网络接口的核心器件，主要负责 DVB- C 输入信号的信道解码，在机顶盒中重要性仅次于主控制芯片。数字电视信号经由它输入到设备中，它的优劣直接影响了用户的收视感官。可以说高频头模块应用的好坏，直接决定了机顶盒性能的优劣。因此，本课题的主要研究目的就是研究提高高频头锁频性能的各种方法。笔者将结合自己在实际工作中所开发的几个机顶盒项目，总结出在应用高频头时应该注意的各个问题，研究并提出保证机顶盒全频点工作一致性和增强机顶盒网络接口抗干扰能力的方法。 3 1.2 数字电视机顶盒技术的发展现状 机顶盒是放在电视机顶上的小盒子，并因此而得名。数字电视机顶盒是可以将数字电视信
