数字电视培训资料

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1、数字电视介绍数字电视介绍讲师：邹志永GuoxinConfidential2主题主题数字电视简介数字视频广播-地面标准（DVB-T）数字视频广播-有线标准（DVB-C）数字视频广播-卫星标准（DVB-S）美国地面标准（ATSC）GuoxinConfidential3数字电视简介数字电视简介数字电视概念数字电视标准MPEG-2简介GuoxinConfidential4数字电视简介数字电视简介-数字电视概念（数字电视概念（1）数字电视（DTV,DigitalTelevision）作为继黑白和彩色电视之后的第三代电视将成为世界经济新的增长点。数字电视是现代电子技术、通信技术和信息技术等领域高度发展的产

2、物，并将带动相关领域的进一步发展。数字电视将逐步吸收计算机技术，带来互联网、电话、音视频点播、视频游戏、电子商务、电子教育等业务的发展，与数字电视有关的市场将达数万亿美元。GuoxinConfidential5数字电视简介数字电视简介-数字电视概念（数字电视概念（2）数字电视是指节目摄制、编辑、发送、传输、存储、接收和显示等环节全部采用数字处理的全新电视系统。可以说数字电视是在信源、信道、信宿三方面全面实现数字化和数字处理的电视系统，其中电视信号的采集、编辑加工、播出发送属于数字电视的信源方面，传输和存储属于信道方面，接收机和显示器属于信宿方面。GuoxinConfidential6数字电视简

3、介数字电视简介-数字电视概念（数字电视概念（3）图1-1：数字电视系统的原理框图GuoxinConfidential7数字电视简介数字电视简介-数字电视概念（数字电视概念（4）国 际 电 信 联 盟 (ITU)对 高 清 晰 度 电 视 （ HDTV, HighDefinitionTelevision）的定义是：高清晰度电视应是一个透明系统，一个正常视力的观众在距该系统显示屏高度的三倍距离时，所看到的图像质量应具有观看原始景物或表演时的相同感觉。数字高清晰度电视采用数字信号传输和处理技术，具有比普通模拟电视更强的抗干扰性能，图像的清晰度显著提高，接收的宽高比为16:9，配合多声道数字伴音，可达

4、到35mm宽银幕电影的放映效果。GuoxinConfidential8数字电视简介数字电视简介-数字电视概念（数字电视概念（5）数字电视按其传输图像的质量可粗略划分为三个等级普及型数字电视（PDTV,PopularDigitalTelevision）数 字 标 准 清 晰 度 电 视 （ SDTV, Standard DefinitionTelevision）数字高清晰度电视（HDTV,HighDefinitionTelevision）美国和欧洲在SDTV和HDTV之间还有增强清晰度电视（EDTV,EnhancedDefinitionTelevision）。GuoxinConfidential

5、9数字电视简介数字电视简介-数字电视概念（数字电视概念（6）表1-1：数字电视的等级等级图像尺寸(取样数x扫描行)活动图像比特率/Mbps显示清晰度/(电视)线视频编码标准举例(中国)PDTV352x28812250300MPEG-1/2会议电视/VCDSDTV704x57638350600MPEG2卫星电视/DVDHDTV1920x108018208001000MPEG2国庆50周年演示GuoxinConfidential10数字电视简介数字电视简介-数字电视概念（数字电视概念（7）数字电视发展有三个阶段：传统视音频业务数字广播，增值数据广播服务，交互数字电视服务。国外发达国家正在渗透第一阶

6、段市场，开发第二阶段业务。按美国FCC规划，美国将于2006年1月1日起停止模拟信号的广播。日本计划定于2010年全国数字电视地面广播收视率达到85%以上，同时在2010年结束模拟电视地面广播。我国的数字电视发展规划：到2008年主要的大城市将普及数字高清晰度电视地面和有线广播，并通过数字高清晰度电视向世界广播北京奥运会；到2010年我国东部相对发达地区将普及数字电视；2015年以前推广至中西部地区，并于2015年停止模拟电视的广播。GuoxinConfidential11数字电视标准数字电视标准现在世界上已形成三大数字电视标准体系：美国、欧洲、日本。各体系包括传输标准、音/视频编码、复用、软

7、件环境、条件接收、交互、测试等相关标准。三种标准采用了很多相同的技术，比如图像编码都采用MPEG-2的视频部分；声音编码均采用基于听觉感知掩蔽原理的语音压缩方式；信道编码中前向误码纠错均采用了RS编码。各个标准体系的最大的不同点在传输方案上，广播传输标准是数字电视标准体系中的基础标准，是数字电视技术知识产权的核心。我国正在不断的努力，力争能提出拥有自主知识产权、符合我国国情的数字电视标准，保护和促进我国数字电视及相关产业的发展。GuoxinConfidential12数字电视标准数字电视标准-卫星卫星表1-2：美、日、欧数字电视卫星传输方案的特征参数日本欧洲美国CS：原有数字广播BS：现有数字

8、直播DVB-SDirecTV带宽CS：27MHzBS：27/33/36MHz27MHz24MHz码率CS：34MbpsBS：39/50/53MbpsFree40Mbps视频编码MPEG-2MPEG-2MPEG-2调制CS：QPSKBS：8TC-PSKQPSKQPSK纠错编码外码：RS(204,188)内码：卷积(1/2,2/3,3/4,5/6,7/8)同左外码：RS(146,130)内码：卷积(1/2,2/3,6/7)下一代卫星传输标准DVB-S2,现在已经在美国应用，主要传输高清节目。GuoxinConfidential13数字电视标准数字电视标准-地面地面表1-3：美、日、欧数字电视地面传

9、输方案的特征参数ISDB-TDVB-CATSC带宽6MHz8MHz6MHz码率最大23.234Mbps最大31.3Mbps19.39Mbps视频编码MPEG-2MPEG-2MPEG-2音频编码AACMPEG-2BCAC-3调制DQPSK,QPSK,QAM+OFDMQPSKQAM+OFDM8-VSB纠错编码外码：RS(204,188)内码：卷积(1/2,2/3,3/4,5/6,7/8)同左外码：RS(207,187)内码：Trellis2/3SFN兼容能能需要采用定向天线移动接收能能不考虑硬件实现复杂复杂容易成本相对较高相对较高相对较低GuoxinConfidential14数字电视标准数字电视

10、标准-有线有线表1-4：美、日、欧数字电视有线传输方案的特征参数ISDB-CDVB-CSCTE标准带宽6MHz8MHz6MHz调制16,32,64,128,256QAM同左64,256QAM滚降系数0.120.1564QAM：0.18256QAM：0.12外码RS(204,188)RS(204,188)RS(128,122)外交织卷积交织深度：12x17同左卷积交织深度可变内码无无64QAM：Trellis14/15256QAM：Trellis19/20FEC成帧无无64QAM：60RS+42bit同步256QAM：88RS+40bit同步GuoxinConfidential15数字电视标准数

11、字电视标准-各国采用情况各国采用情况GuoxinConfidential16美国数字电视发展状况美国数字电视发展状况据美国微波数字电视节目的法案草案内容显示，2006年12月31日以前停播微波模拟广播电视。2005年7月1日以前，有线电视运营商必须支持由ANSI制定的规格。美国联邦通信委员会加紧要求电视制造商转向数字格式，并推动业界在2007年7月所有的电视机必须安装数字调谐器。GuoxinConfidential17欧洲数字电视市场发展概况欧洲数字电视市场发展概况1996年4月，法国开播了第一个欧洲商业化数字电视广播。1998年10月第一个地面数字电视BBC的OnDigital在英国开播；同

12、年11月英国的卫星数字电视开播。大概在同一时间段，欧洲的有线网也开始向数字化转换。英国和瑞典既有卫星和有线数字电视、又有地面数字电视；15个欧盟国家中，除比利时和卢森堡外其余13个国家都有卫星数字电视广播；而除芬兰、希腊、爱尔兰、卢森堡、葡萄牙外，其余10个国家都有有线数字电视广播。在卫星数字电视方面，卫星电视广播的数字化已接近100%。欧洲各国计划在2010年关闭模拟电视。英国目前的数字化进程走在了世界前列，已发展卫星数字电视用户700万、有线数字电视用户200万、地面数字用户200多万，数字电视用户数占英国2500万户家庭的44%，预计两年后数字广播电视用户将达到90%以上。GuoxinC

13、onfidential18中国数字电视发展现状中国数字电视发展现状2003年中国有线数字电视用户数约2030万户；2004年新增有线数字电视用户数在100万左右；2004年以上海为龙头北京、成都、南京、沈阳、武汉、南昌等地都在启动移动数字电视，各覆盖地区达90；2005年预期新增有线数字电视用户在8001000万左右GuoxinConfidential19目前中国有线数字电视几个主要推广模式目前中国有线数字电视几个主要推广模式主要依靠厂商投资，国内首创以小区为单位平移的青岛模式；以一卡一费为特点逐区域全部关闭模拟电视按频道销售的节目运营、多元化合作引资的佛山模式；通过有线网和以太网结合的提供交

14、互式增值业务的杭州模式；以运营商自掏腰包为主的太原模式。GuoxinConfidential20困扰中国有线数字化的难题困扰中国有线数字化的难题整体平移所需的巨额资金谁来买单？有线电视网络运营商的运营模式？丰富的节目？机卡分离？GuoxinConfidential21中国数字电视市场发展预测中国数字电视市场发展预测GuoxinConfidential22MPEG2-简介简介数字视频广播数字视频广播-地面：地面：DVB-TGuoxinConfidential24DVB-T地面广播的信道条件DVB-T系统思想DVB-T的发送端DVB-T的接收端杭州国芯科技的DVB-TGuoxinConfident

15、ial25DVB-T-信道信道数字电视地面广播的频率规划一般和模拟电视兼容，目前数 字 电 视 广 播 一 般 在 UHF频 段 （ 频 道 中 心 频 率474858MHz）进行。多径：因为地面广播为无线传输方式，从发射台到接收天线不一定有直线到达的路径，同时有很多条反射的路径，每条路径的时间延迟、相位、幅度都不一样，实际接收到的频谱情况很复杂，会出现严重频率选择性衰落。多普勒：当接收机或反射体相对发射台在移动时，出现多普勒效应，即频率会变成，其中为v移动速率，c为光速，为移动方向和传输方向的夹角。存在多条路径时多普勒效应会导致频率弥散。GuoxinConfidential26DVB-T-信

16、道条件信道条件噪声：地面广播时存在大量的噪声，有元器件热噪声、天线热噪声、汽缸点火噪声、大气噪声、宇宙噪声、电网干扰等。同频干扰：因为地面电视广播的频率资源有限，数字电视和模拟电视使用相同的频谱资源，所以某一地区的频道在经过一定距离之后，会在其它地区重复使用，这样就存在模拟电视信号和数字电视信号的相互干扰。GuoxinConfidential27DVB-T-系统思想（系统思想（1）DVB-T采用了编码正交频分多路复用（COFDM，CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplex）调制技术。OFDM是一种多载波调制技术，其基本思想是把高速率的信息流通过串并变换，

17、形成N个并行的低速率流，然后用N个相互正交的子载波进行调制，这N个调制后的信号之和即为OFDM已调信号。COFDM是结合了信道编码的OFDM技术，它用编码技术结合时域和频域交织技术来消除信道的频率选择性衰落。GuoxinConfidential28DVB-T-系统思想（系统思想（2）因为OFDM符号的持续时间很长，所以只要插入足够长的保护间隔，就可以完全消除因多径引起的符号间干扰。保护间隔的数据是有效数据的循环前缀，利用循环序列的DFT性质，仍然可以保证各个子载波的正交性质。多径和多普勒会导致每个子载波的相位发生变化，OFDM技术需要进行信道估计和子载波均衡，为了进行信道估计，COFDM标准采

18、用散布导频和连续导频相结合的方法。COFDM采用频谱开槽的办法来消除同频干扰，即在普通电视的亮度载波、色副载波和伴音载波的位置进行频谱开槽。GuoxinConfidential29DVB-T-系统思想（系统思想（3）COFDM的调制和解调一般采用IFFT、FFT技术，可以有效的利用各种成熟的IFFT和FFT优化算法。COFDM采用分级调制和多级编码来实现高、低优先级数据的分层广播，实现室内、移动和便携接收。根据载波数目不同分为2k模和8k模式（新增DVB-H为4K模式）。GuoxinConfidential30DVB-T-发送端系统框图发送端系统框图GuoxinConfidential31DV

19、B-T-传送复用自适应及能量扩散（传送复用自适应及能量扩散（1）MPEG-2传送复用流（TS流）的包长为188字节，第一个为同步字节0x47。按下图所示将输入的MPEG-2数据进行随机化（即加扰）。每8个包组中，第一个传送包的MPEG-2同步字是将0x47（SYNC）倒相为0xB8，在随后7个传送包的MPEG-2同步字节持续期间，PRBS继续工作，但输出无效，不对这些同步字节进行随机化，以方便从数据流中恢复出包同步。随机化使数据随机分布，使调制后的频谱平坦，保证传输效率最高。GuoxinConfidential32DVB-T-传送复用自适应及能量扩散（传送复用自适应及能量扩散（2）加扰器/解扰

20、器GuoxinConfidential33DVB-T- 外码编码外码编码外编码为RS编码，RS编码具有约6dB（在准无误码QEF点）的编码增益，降低了对SNR的要求，节省发射功率，扩大覆盖范围。由RS（255，239，t=8）码衍生的收缩RS（204，188，t=8）码加到每一个随机化的传送包（188字节）上，产生一个误码保护包（204字节），可纠8个字节错误，RS编码也加到包同步字节上。GuoxinConfidential34DVB-T-外交织外交织对RS编码后的数据进行交织，在接收端用解交织器分散突发错误，使每个204的包中错误字节数目比较均匀，使RS编解码达到最大增益。卷积交织器如下图所

21、示，对于DVB-T，M=17、B=12。GuoxinConfidential35DVB-T-内码编码内码编码基于64态1/2码率的主卷积码，还可以使用2/3、3/4、5/6、7/8码率的收缩卷积码。多项式生成器的主码，对于X输出是G1=171(oct)，对于Y输出是G2=133(oct)GuoxinConfidential36DVB-T-内交织（内交织（1）内交织分比特交织和符号交织。根据调制阶数及类型，将1个（分层时为2路）比特流去复用为V个子比特流，QPSK时V=2，16QAM时V=4，64QAM时V=6。每个子比特流有一个独立的比特交织器进行交织，即最多可有6个比特交织器。比特交织的块大

22、小是126比特，比特交织改变126比特块中各比特的次序，对每个比特交织器的参数都不一样。符号交织器用于将V比特字以一定的规则对应到每个OFDM符号的1512（2k模式）或6048（8K模式）个效载波上，使相邻或相近的比特对应到不相邻相近的子载波上，可以有效对付频率选择性衰落。GuoxinConfidential37DVB-T-内交织（内交织（2）GuoxinConfidential38DVB-T-映射和导频映射和导频、TPS加入加入将内交织后的V比特映射到各子载波的星座点上，采用二维格雷码映射，支持调制分层传输。按一定的规则在一些特定的子载波位置插入导频信号和传输信令信号（TPS）。导频分连续

23、导频和散布导频，连续导频是指在每个OFDM符号的同一位置都出现；散布导频是指每间隔3个OFDM符号才出现一次。在OFDM的某些固定的子载波位置重复传输TPS信号，TPS信号中包含调制FFT点数指示、星座点数、内码码率、保护间隔长度、帧编号、分层指示、蜂窝指示等。帧格式形成：重新编排各子载波调制数据的次序，使IFFT之后的频谱符合系统要求。GuoxinConfidential39DVB-T-离散导频离散导频GuoxinConfidential40DVB-T-IFFT待发送的数据要调制在各个子载波上上式表明可以用IFFT实现OFDM的调制过程调制方式：QPSK、16QAM、64QAMGuoxinC

24、onfidential41DVB-T-保护间隔插入保护间隔插入为防止多径破坏OFDM的正交性，在OFDM符号前插入保护间隔，保护间隔的数据取自OFDM符号的最后部分，它与OFDM的最前面形成循环前缀。只要多径时间延迟小于保护间隔长度，就可以保证OFDM符号的正交性。保护间隔有4种选择：1/4、1/8、1/16、1/32倍OFDM符号时间。GuoxinConfidential42DVB-T-中频调制和射频调制中频调制和射频调制中频调制器将复数形式的OFDM基带信号调制到中频。由上变频器将中频信号变到所需要广播的频道。由发射机放大并通过天线发射。GuoxinConfidential43DVB-T-

25、频谱频谱保护间隔1/4时GuoxinConfidential44DVB-T-关键参数关键参数参数2K4K8K子载波数目170534096817OFDM符号时间224us448us896us载波间隔4464Hz2232Hz1116HzGuoxinConfidential45DVB-T-速率表速率表GuoxinConfidential46DVB-T-C/N表表准无误码（QEF）1小时内不可纠错误小于1RS译码前BER为2E-4RS译码后BER为1E-11GuoxinConfidential47DVB-T-单频网（单频网（SFN）多个发射机在不同地点、相同频率、发送相同信号，提高覆盖率，节省发射总功

26、率，支持大范围移动接收。各个发射机需要严格同步，利用GPS实现同步8K模式：支持单发射机，支持小、中、大SFN，支持高速移动接收。4K模式：支持单发射机，支持小、中SFN，支持更高速移动接收。2K模式：支持单发射机，支持有限距离的小SFN，支持超高速移动接收。GuoxinConfidential48DVB-T接收端功能框图接收端功能框图GuoxinConfidential49DVB-T-Tuner、AGCTuner将DVB-T信号从RF变到IF，并将信号放大到可以驱动A/D。DVB-T的信号分布接近白噪声，峰平比很高，DVB-T对Tuner的非线性指标要求高。Tuner的相位噪声会造成子载波间

27、干扰（ICI）。因为DVB-T的符号持续时间长，相位调整的频率低，所以对相位噪声很敏感。DVB-T对Tuner的相位噪声指标要求很高。在地面广播中，不同地点不同时刻信号强度变化很大（尤其是移动接收时），需要快速AGC控制以保证信号强度稳定。Tuner送出的信号一般为中频（或低中频）信号，需要用数字信号处理方法变频到复数形式的基带信号。GuoxinConfidential50DVB-T-时钟同步时钟同步A/D采样的时钟一般是固定晶振，独立于发送端时钟的频率和相位，即采样时刻有频率和相位误差，这种误差会导致子载波间干扰，并使信道估计和均衡性能恶化，导致误码率升高。在时钟同步单元提取出时钟频率和相位

28、误差并经滤波后去控制内插器，通过内插方式恢复出正确采样时刻的数值。GuoxinConfidential51DVB-T-FFT去保护间隔单元将所加的保护间隔去除，以保证FFT后各个子载波的正交性，同时将多径的影响限制在一个OFDM符号内。FFT实现OFDM的解调过程，FFT的输出即对应各个子载波的解调输出。FFT及其相关存贮RAM占信道解调芯片总面积50%以上。GuoxinConfidential52DVB-T-信道估计与均衡信道估计与均衡信道估计利用OFDM帧中所插的导频估计出非导频位置的子信道响应（主要是幅度和相位），一般在时间域和频率域进行二维内插。根据信道估计的结果对每个子信道进行均衡，

29、即对幅度和相位进行补偿。信道估计与均衡是DVB-T接收系统性能指标的关键，极大地决定着接收系统对付多径、多普勒、各种衰落的能力。GuoxinConfidential53DVB-T-解内交织解内交织内交织分符号交织和比特交织。符号解交织是符号交织的逆过程，可以将被严重污染的相邻和相近子载波分散开来。比特解交织是比特交织的逆过程，可以将被严重污染的同一子载波的多个错误比特分散开来。符号解交织和比特交织可以使被信道污染的错误比特均匀的分布在比特流中，有利于卷积码译码器（一般用Viterbi译码算法）发挥最高的效率。GuoxinConfidential54DVB-T-内码解码内码解码内码采用1/2码率

30、的64状态的卷积码，卷积码一般采用Viterbi译码算法。内码可以采用2/3、3/4、5/6、7/8收缩模式，码率越高所要求的载噪比（C/N）越高。GuoxinConfidential55DVB-T-解外交织与外码译码解外交织与外码译码卷积码译码器的误码具有一定的突发性，通过解外交织器可以使错误均匀分布，有利于RS译码发挥最高的效率。RS（204,188）可以纠正204字节的RS数据包中的任意8个字节错误。译码后输出188字节的原始数据。GuoxinConfidential56DVB-T-输出控制输出控制RS译码输出经过解扰后送往输出控制单元。使输出的TS速率满足要求并且保证速率基本稳定，形成

31、一定的输出格式。一般分串行输出和并行输出，时钟极性可选择。有的芯片还增加了加空包、删空包、PCR调整等功能。TS流输出送往MPEG-2解码器、声音解码器或数据处理器进行后续的处理，最后送出图像、声音、数据。GuoxinConfidential57杭州国芯科技的杭州国芯科技的DVB-T支持多天线分集接收高速移动接收支持8K模式支持DVB-H支持单频网支持6、7、8MHz带宽自动传输参数检测快速盲扫绝对一流的性能！ 绝对心动的价格！数字视频广播数字视频广播-卫星：卫星：DVB-SGuoxinConfidential59DVB-S同步卫星：位于地球赤道上空35786KM，与赤道平面处于同一平面的圆形

32、轨道GuoxinConfidential60DVB-S-上行发射端上行发射端GuoxinConfidential61DVB-S-卫星转发器卫星转发器卫星转发器起空间中继作用，接收上行微波信号，放大，变频成下行微波频率。转发器带宽有36M、54M、72M等几种。同一转发器可以转发一个频道，也可以以一定间隔转发多个频道C波段Ku波段上行6G左右14G左右下行4G左右12G左右GuoxinConfidential62DVB-S下行接收下行接收GuoxinConfidential63DVB-S顶盒方案顶盒方案GuoxinConfidential64GX未来的方案未来的方案GuoxinConfident

33、ial65DVB-S-低噪声模块（低噪声模块（LNB）低噪声放大器和下变频器微波频率本振C波段3G4.2G5.15G高本振Ku波段11.7G12.9G10.75G低本振输出L波段信号950MHz2150MHz需要通过电缆上传供电，13V/18V，同时两个电压用于选择水平/垂直极化方向GuoxinConfidential66DVB-S-LNB主要技术指标主要技术指标低噪：噪声系数：F=SNRin/SNRout，即SNR恶化程度多级放大器构成的接收系统：F=F1+(F2-1)/G1+(F3-1)/G1G2+高增益本振稳定性最大本振偏移量小于正负2.5MHzGuoxinConfidential67D

34、VB-S-几种几种Tuner及及demod方案方案GuoxinConfidential68Tuner及及RF芯片芯片零中频方案：直接从L波段下变频到基带与第二中频方案相比优点：节省中频处理电路及声表面滤波器GuoxinConfidential69GX1101典型应用框图典型应用框图GuoxinConfidential70GX1101MAX2118参考设计外形参考设计外形GuoxinConfidential71GX1101MAX2118参考设计结构参考设计结构GuoxinConfidential72Tuner的主要技术指标的主要技术指标输入电平-65dbm-25dbm频率步进量125KHz500

35、KHz输入端电压驻波比VSWR2.02.5噪声系数812db三阶互调4060db相位噪声LPF截止频率GuoxinConfidential73解调芯片对应的发送端框图解调芯片对应的发送端框图GuoxinConfidential74GuoxinConfidential75载波恢复载波恢复LNB的漂移，tuner（RF）本振的偏差及步进量使进入芯片的I和Q路信号并不是单纯的基带信号，我们可以将其称为准基带信号，载波恢复需要消除这部分的频偏。捕捉范围超过一倍符号率，最大45MHz；低符号率时，例如2MBauds，跟踪范围大于2MHz，可以满足LNB频偏的要求需要消除芯片前端处理中引入的相位噪声Guo

36、xinConfidential76载波对星座点的影响载波对星座点的影响(I+jQ)*exp(jwt+sita(t)GuoxinConfidential77定时恢复定时恢复符号率范围1MBaud45MBaud后继处理需要恢复出符号时钟，需要从系统时钟中通过内插恢复出符号的正确采样点GuoxinConfidential78Viterbi译码译码删节模式A/B表示：输入Abits，卷积码编码为2Abits，在基础上删除(2A-B)bits，最后Bbits输出。此系统中有1/2、2/3、3/4、5/6或7/8等5中删节模式，Eb/No门限依次抬高。能够快速自动识别删节模式GuoxinConfident

37、ial79去卷积交织去卷积交织Viterbi译码时会产生一连串错误，超出RS译码能力，因此在发送端加入卷积交织，在去交织后，将viterbi加码错误打散。GuoxinConfidential80RS译码译码一个包204个字节，有16个校验字节，最大可纠正8个字节的错误；译码器提供Viterbi译码后的误比特率指示；GuoxinConfidential81去扰去扰不增加冗余度和带宽而搅乱信号，改变数字信号统计特性，使其近似于白噪声统计特性GuoxinConfidential82TS输出接口输出接口D7D0，DatVld，Error，Sync，BytClk为了适应不同的解码芯片及防止解码芯片厂商的

38、扼杀，在串行接口上加入了不少可以灵活配置的格式。GuoxinConfidential83GX1101与与ST5518D的串行接口连接的串行接口连接GuoxinConfidential84两线串行总线及其转发器两线串行总线及其转发器去除两线串行总线对Tuner的不必要干扰，提高Tuner的性能GuoxinConfidential85DiSEqC v2.222K载波收发用于控制天线的转动及切换可编程输出高低电平控制13V/18V电压给LNB供电，同时控制极化方向GuoxinConfidential86非盲扫模式非盲扫模式在非盲扫模式下为了实现信号的捕获需要已知信道频率、符号率及极化方向Guoxin

39、Confidential87盲扫模式盲扫模式业界最快的盲扫不需要知道信道频率、符号率及极化方向，便可实现全频段的搜索一般所说的搜索范围是指：一个波段1200M的范围，两个极化方向软件代价最小GuoxinConfidential88盲扫软件流程盲扫软件流程GuoxinConfidential89主要特征（主要特征（1）支持DVB-S标准的QPSK解调及前向纠错片上集成高精度ADC：双6bit，90MHz高速盲扫功能：未知的信道频率，符号率和内码码率内部集成倍频PLL，只需外接无源晶体PDM接口的AGC输出数字去A/D直流偏置内插及抗混叠滤波器组用于处理可变符号速率：1Mbauds45Mbauds

40、带锁定指示的全数字定时恢复环路GuoxinConfidential90主要特征（主要特征（2）带锁定指示的全数字载波恢复环路，片上跟踪范围最大可达45MHz数字HalfNyquist滤波器：滚降系数0.35软判决Viterbi译码：约束长度=7、码率=1/2的卷积编码，自动或强制识别删节模式：1/2、2/3、3/4、5/6和7/8自动频谱反转模糊识别自动帧同步解交织、RS解码和解扰码符合DVB-S标准GuoxinConfidential91主要特征（主要特征（3）信号质量估计指示MPEG-2TS输出格式：串行和并行可编程DiSEqCv2.2调制输出用于控制LNB及天线通过两线串行总线对芯片进行

41、配置，集成便于软件控制的高级软件接口，只需配置四个寄存器便可实现信号的捕获集成两线串行总线转发器，对Tuner干扰更小内建自测试（BIST）封装：LQFP64GuoxinConfidential92主要技术指标主要技术指标Eb/No门限，不同删节模式下不同；盲扫时间及漏台概率灵敏度，同tuner、agc及Eb/No门限密切相关载波捕捉范围定时捕捉范围GuoxinConfidential93我们的优势我们的优势高速盲扫模式，在相同情况下，搜索时间为MT312及ZL10312的1/3，甚至更多，并且漏台概率小支持多种解码芯片接口格式，特别是5518D串行接口；支持高级软件接口以最少的寄存器（四个）

42、实现信号捕获；对软件控制的要求达到最低较大的载波捕获范围和定时捕捉范围DiSEqCv2.2调制输出用于控制天线自动频谱反转模糊识别可外接蜂鸣器，提供信号质量指示，有利于天线及前端调节外部可接多种不同频率的无源晶振GuoxinConfidential94现有其他解调芯片现有其他解调芯片STV0299、 MT312/ZL10312（ 3） （ 带 盲 扫 ） 、MB86A15（带假盲扫）、TDA10086、海尔3102、CX、PNP数字视频广播数字视频广播-电缆：电缆：DVB-CGuoxinConfidential96DVB-CDVB-C信道条件DVB-C发送端DVB-C接收端杭州国芯GX1001

43、GuoxinConfidential97DVB-C系统信道条件系统信道条件DVB-C系统的信道是有线电视网，性能稳定，干扰小，无多径，无多普勒效应，无同频干扰，发射功率小。采用相对简单的单载波技术，可以采用高阶调制方式，提高传输效率。GuoxinConfidential98DVB-C-发送系统框图发送系统框图GuoxinConfidential99DVB-C-发送系统发送系统DVB-C采用单载波技术。DVB-C系统的扰码、RS编码、外交织和DVB-T完全一致，相应部分参见DVB-T。DVB-C系统没有内码和内交织。DVB-C无导频信号，无同步信号。DVB-C不支持分层传输。GuoxinConf

44、idential100DVB-C-映射映射DVB-C只在第一象限采用格雷码映射，其它象限通过相位旋转得到。高两比特采用差分编码，存在相位模糊。GuoxinConfidential101DVB-C-QAM调制调制DVB-C采用16QAM、 32QAM、 64QAM、 128QAM、256QAM调制方式。采用升余弦滚降，滚降系数为15%符号率可变，带宽可变，常见符号率为6.875MBps和6.9MBpsGuoxinConfidential102DVB-C-接收系统框图接收系统框图GuoxinConfidential103杭州国芯杭州国芯GX1001GX1001的基本特性GX1001模块介绍GX10

45、01关键性能描述GuoxinConfidential104GX1001-基本特性（基本特性（1）完全支持DVB-C(ITU-TJ.83A/C)传输标准支持256、128、64、32、16QAM解调符合MPEG标准的TS流输出，并行/串行格式可灵活配置内部集成10比特精度、采样率达40MSPS的ADC，保证采样数据质量支持直接中频和低中频的采样全数字定时恢复环路，无须外部VCXO载波捕捉范围可达400KHz符号率适应范围0.459.0MBauds改进的盲均衡与判决反馈（DDLMS）均衡算法相结合，有效对抗信道中的线性失真GuoxinConfidential105GX1001-基本特性（基本特性（

46、2）可以对付频谱反转两线串行总线配置方式，方便控制芯片工作和掌握芯片工作状态。配置寄存器少，绝大部门寄存可以用缺省参数，简化对芯片的控制。支持两种脉冲密度调制（PDM）接口的AGC控制模式，双路/单路可编程集成两线串行总线转发器，开/关可控制，对调谐器干扰更小。内部集成倍频PLL，只需外接无源晶振（典型应用：28.6363MHz）产生中断输出，高/低电平可编程GuoxinConfidential106GX1001-基本特性（基本特性（3）内建自测试封装：64QFP/64LQFP功耗： 300 mW（工作在6.90 MBauds时），支持Standby模式工作电压：3.3V（I/O），1.8V（

47、Core）有线机顶盒、有线调谐器、有线调制解调器GuoxinConfidential107GuoxinConfidential108GX1001-模块介绍模块介绍ADC：10比特，采样频率可达40MSPS，可支持差分输入方式，信号输入范围2.0Vpp，内部自带参考电压源。AGC：AGC控制电压的输出采用PDM（Pulse DensityModulate）方案，GX1001有两个PDM输出，分别为控制射频AGC和中频AGC。采用双路AGC捆绑调节的机制，以减小调谐器的非线性和便于控制。GuoxinConfidential109GX1001-变频、定时恢复及内插变频、定时恢复及内插对中频直接采样，

48、采用数字方式将信号下变频到基带。采用固定时钟采样，收发端晶振存在频率和相位误差，需要提取定时误差并进行滤波，再控制内插器，利用内插技术恢复出正确采样点的数值。支持低达0.45M的符号率，为了避免频谱混叠，在内插器前有抗混叠滤波器组（AAFs），内部根据符号率自动选择AAFs。GuoxinConfidential110GX1001-载波恢复载波恢复载波恢复环包括两个环节：扫频FLL以及载波跟踪环。FLL已具有相当大的捕捉范围，扫频进一步增大载波恢复的捕捉范围，扫频PLL最大可达到440KHz。扫频FLL方式比纯扫频具有更快的捕捉速度。对载波恢复后的I/Q两路数据进行相位跟踪，消除残余相位误差，相

49、位跟踪环路带宽可配置，GX1001可以有效消除高频头的相位抖动，降低对高频头的相位噪声指标要求。GuoxinConfidential111GX1001-均衡（均衡（1）时域均衡器用来消除码间干扰，这通常来自信道或滤波器特性不理想所引起的线性失真。均衡器使用了两种算法：开始工作时使用改进的盲均衡算法，在强线性失真的情况下也可以收敛。当均衡器收敛到一定程度后，转入改进的DDLMS算法，它可以使均衡输出的误差更小。改进的盲均衡算法和改进的DDLMS算法使系统能对付很强的失真并且具有很快的收敛速度，这使得GX1001在同类产品中脱颖而出。GuoxinConfidential112GX1001-均衡（均

50、衡（2）在我国经常出现电缆材料差和施工人员素质差，导致接头严重反射，出现了类似多径的效应。这个特殊性对接收系统的均衡能力提出很高的要求。GX1001先进的均衡器设计可以对付强达-1.8dB的多径，而市场同类产品ST0297只能对付到约-6dB。GX1001先进的均衡器设计使得在存在严重反射时比其它同类产品有更强的收敛能力和收敛速度。GuoxinConfidential113GX1001-解交织、解交织、RS译码、解扰译码、解扰相位跟踪后的数据先组织成字节，再送入解交织器。解交织器的输出送RS译码器，1个RS包可以纠正8个错误字节。RS译码的输出经过解扰码后就得到了TS流。TS流送视音频解码就得

51、到了图像和声音。美国地面广播标准美国地面广播标准-ATSCGuoxinConfidential115ATSCATSC-主要特征ATSC-发送端ATSC-接收端GuoxinConfidential116ATSC-主要特征主要特征ATSC为针对地面传输，其信道条件与DVB-T相同（参见DVB-T部分）。ATSC标准采用TCM-8VSB作为HDTV地面广播的传输方案，它是一种单载波方案。ATSC采用导频来简化接收机的载波恢复设计。ATSC采用段场同步来简化接收机的定时恢复设计。ATSC采用自适应判决反馈均衡器来对付多径和多普勒干扰，场同步常被用作均衡器的训练序列。ATSC采用梳状滤波器来对付NTSC

52、同频干扰。GuoxinConfidential117ATSC-发送端系统框图发送端系统框图GuoxinConfidential118ATSC- 扰码、扰码、RS编码编码扰码使数据呈现随机分布，使调制后频谱平坦，提高传输效率。RS编码具有约6.0dB（在准可视TOV点）的编码增益，降低了对SNR的要求，节省发射功率，扩大覆盖范围。由RS（255，235，t=10）码衍生的收缩RS（208，188，t=10）码加到每一个随机化的传送包（188字节）上，产生一个误码保护包（208字节），可纠10个字节错误，RS编码不加到包同步字节上。GuoxinConfidential119ATSC-外交织外交织对

53、RS编码后的数据进行交织，在接收端用解交织器分散突发错误，使每个208的包中错误字节数目比较均匀，使RS编解码达到最大增益。M=4、B=52。GuoxinConfidential120ATSC-TCM编码及映射编码及映射TCM编码器为4状态。为对付同频干扰采用梳状滤波器，导致TCM状态非常多。为此采用12个TCM编码器进行内交织，延迟单元为12个符号。收端不加梳状滤波器时为4状态TCM译码器，加梳状滤波器时为8状态TCM译码器，梳状滤波器使系统牺牲了约3.5dB载噪比性能；使系统存在跳4操作，相当复杂。GuoxinConfidential121ATSC-内交织内交织GuoxinConfiden

54、tial122ATSC-梳状滤波与同频干扰抑制梳状滤波与同频干扰抑制GuoxinConfidential123ATSC-段场结构段场结构ATSC在传输符号流中周期性地插入段同步、场同步信号，简化接收机中的载波恢复和定时恢复。GuoxinConfidential124ATSC-段结构段结构-8VSBGuoxinConfidential125ATSC-段结构段结构-16VSBGuoxinConfidential126ATSC-场同步场同步GuoxinConfidential127ATSC-VSB调制调制采用VSB调制技术，一维数据结构处理简单，一维均衡器实现简单，加入导频用于辅助载波恢复，因为导频

55、在频道边缘，所以对模拟电视干扰比较小。GuoxinConfidential128ATSC-主要系统参数主要系统参数名称参数信道带宽6MHz符号时钟10.76MHz有效带宽5.38MHz滚降系数11.5%调制方式8VSB、16VSB传送层协议MPEG-2,TS净数据率（8VSB）19.28Mbps净数据率（16VSB）38.57Mbps内码（仅8VSB）2/3TCM外码RS(207,187)段长度832个符号段同步4个符号/段场同步1段/312段外交织卷积交织器，B=52，M=4导频功率分配0.31dBAWGN下的SNR门限（8VSB）14.9dBAWGN下的SNR门限（16VSB）28.3dB

56、GuoxinConfidential129ATSC-系统误码率曲线系统误码率曲线准可视门限（TOV）RS译码后BER=3E-63个连续的20秒内，每个20秒内可察觉的错误不多于1个GuoxinConfidential130ATSC-接收端系统框图接收端系统框图GuoxinConfidential131ATSC-载波恢复与定时恢复载波恢复与定时恢复ATSC利用导频可以相当简单有效地进行载波恢复。存在严重多径时导频可能被抵消，导致系统无法工作，需要辅以其它复杂的算法。ATSC的场同步段能量大，可以先定位场同步，由此确定段同步的位置。ATSC利用段同步可以相当简单有效地进行定时恢复。GuoxinCo

57、nfidential132ATSC-抗抗NTSC同频干扰梳状滤波同频干扰梳状滤波GuoxinConfidential133ATSC-均衡器均衡器采用时域均衡器去除多径、对信道线性失真进行补偿，实现无码间干扰。因为地面广播多径延迟可能长达20us以上，均衡器的抽头需要数百甚至上千级，均衡器面积占接收芯片的主要部分。VSB调制可以采用一维均衡器，以节省资源。均衡器一般采用判决反馈方式（DFE），以节省硬件资源。均衡器能够用三种方式对数据进行均衡：首先可以使用场同步中的已知序列进行训练；当眼图闭合时能够进行盲均衡；当眼图睁开时可以进行基于数据判决的自适应均衡。GuoxinConfidential13

58、4ATSC-相位跟踪相位跟踪ATSC采用相位跟踪器消除因高频头和载波恢复引入的相位噪声。VSB调制时相位跟踪需要恢复出Q路信号。VSB调制时Q路信号是I路信号的近似希尔伯特变换。相位跟踪是工作在符号时钟上的，所以ATSC对付相位噪声能力强。GuoxinConfidential135ATSC-TCM译码译码TCM译码器一般采用Viterbi算法。12个TCM译码器，硬件实现时可以采用复用方式。收端不加梳状滤波器时为4状态TCM译码器，不加梳状滤波器时为8状态TCM译码器，梳状滤波器使系统牺牲了约3.5dB载噪比性能。GuoxinConfidential136ATSC-解交织、解交织、RS译码、解扰译码、解扰相位跟踪后的数据先组织成字节，再送入解交织器。解交织器的输出送RS译码器，1个RS包可以纠正10个错误字节。RS译码的输出经过解扰码后就得到了TS流。TS流送视音频解码就得到了图像和声音。GuoxinConfidential137谢谢！杭州国芯科技有限公司杭州国芯科技有限公司杭州华星路99号东软创业大厦5A电话：+86-571-88156088-858/88156080传真：+86-571-88156083E-mail: