基于ARM9的DVB-S2机顶盒方案研究

2009-03-17 17:46:22来源: 计算机与信息技术

1  引言

  随着电子技术、计算机技术和信息技术的发展,电视系统的数字化是一个必然的趋势。有媒体报道,美国将在2010年停播模拟电视而全面实现数字电视,虽然我国与其相比落后一些,但全面实现电视系统数字化也是一件为期不远的事。目前,因为数字节目少、技术等原因,我国电视数字化进程还比较慢,这个时期也是我国电视系统数字化技术和资金积累时期。现在虽然市面上有数字电视机顶盒,但它们采用的都是一些企业完整的机顶盒方案,如菲利浦公司、意法半导体公司、富士通公司等机顶盒方案。这些机顶盒的功能简单,仅仅是完成将数字信号转换成模拟电视能接收的信号。本文设计了一款全新的基于ARM9的DVB-S2数字卫星机顶盒,充分利用Sti7109 CPU和PXA270 CPU的强大优势,不仅能完成现有机顶盒的所有功能,而且能完成电视节目的海量存储;连接互联网、游戏,从网上下载影片或音乐;和家用电脑连成局域网,实现资源共享等功能。

2  DVB-S2标准的特点

  新的DVB-S2卫星传输标准,把卫星通信链路的容量在DVB-S基础上提高了30%,在理论上接近了卫星通信的性能极限,结合其它的新的编码方法和卫星技术,该标准有助于高效推广高数据速率的应用。

  与DVB-S相比,DVB-S2可提供除QPSK外的多种具有更高频带利用率的调制方式,如8PSK、16APSK、32APSK。DVB-S2的16APSK和32APSK调制技术,减少了幅度变化,更能适应线性特性相对不好的卫星传输信道,使高位调制方式通过卫星信道传输成为可能。

  DVB-S2采用的是功能更强大的前向纠错系统,即BCH和LDPC(低密度校验码)码级联的信道编码方式,有效地降低了系统解调门限,距离理论的香农极限只有0.7~1dB的差距。

  DVB-S2频谱成形中的升余弦滚降系数α可在0.35、0.25、0.2中选择,而不是DVB-S固定的0.35,自然α越小,可以获得下降更陡峭的载波波形,频谱利用率越高。

3  ST公司的DVB-S2的卫星数字机顶盒方案

  针对DVB-S2的卫星传输标准,ST公司开发了一套DVB-S2的卫星数字机顶盒的方案,方案的逻辑结构如图1所示。

 

 

图1  ST公司数字卫星机顶盒方案

 

  机顶盒的方案采用了三大模块,信号的接收及下变频模块,由STB6100完成;信号的解调模块,由STV0900完成;信号处理模块,由STi710x完成。

  STB6100是ST公司新开发的能够满足DVB-S2解码要求的前端调谐器,主要包括低频噪声放大器、下变换混频器、低通基带滤波器、获取控制、低噪声锁相环等。STB6100支持8PSK/QPSK调制,输入的频率范围从950 MHz到2150MHz,输出差分I信号和Q信号,低功耗、大规模集成使得6100只需要很少的外部器件就可以完成调制和变换。

  STV0900是ST公司的一款多标准高级双向的卫星数字电视和数据服务机顶盒解调器。0900具有高速前向纠错功能每秒可处理180M位/通道,不仅能够解调DVBS的QPSK,还能解调DVB-S2的QPSK、8PSK、和16APSK。系统可通过I2C完成对0900的控制,可通过JTAG接口向0900写入新的数据。通过STV0900解调后可向STi710x输出传输流。

  STi710x是新一代的高清机顶盒及DVD解码芯片,兼容ST40核,工作频率可达266MHz,支持Linux和Win CE及OS2嵌入式系统;提供ROM、Flash、SRAM接口,可外接只读存储器、闪存和随机存储器。芯片包括视窗多媒体9(WMV9)和H.264两类解码器;基于ST总线结构,这类单芯片结构向下兼容,可用于地面广播、卫星、电缆、DSL以及IP客户端的高清机顶盒;710x内置一个图像补偿模块和2D图形加速器,同时还包括一个数据流链接器,可将7个不同的传流合成处理流,输出多种格式的高清电视信号或RGB、YPbPr格式或HDMI以及CVBS格式。提供USB2.0 SATA接口及100BT互联网控制器,能外接SATA硬盘及接上互联网。

  

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关键字:卫星  电视  数字  DVB-S2  机顶盒  ARM  PXA270

编辑:王程光 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2009/0317/article_551.html
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