高性能DTMB接收芯片的设计与实现

2010-03-31 18:58:35来源: 互联网

      自从2006年中国自主知识产权的国标地面数字电视广播标准(DTMB)公布以来,已取得较大的发展。结合逐渐成熟的AVS信源编码标准,DTMB已经完全具备替换原有模拟电视广播的能力,因此也引起了广大电视机厂商的关注,2010年将成为DTMB数字电视一体机销量开始爆发的一年。而在车载移动接收市场,DTMB也将逐步替代部分城市原有的DVB-T系统,成为车载电视的最佳选择。

      随着DTMB应用逐渐普及,城市地面无线信号传输的复杂性开始体现出来,对接收芯片也提出了更高的要求。作为DTMB接收机中最为关键的部分,接收芯片的性能直接决定了整机的接收效果和地面数字电视的普及。杭州囯芯于2008年3月率先推出国内第一款融合DTMB单载波/多载波以及有线数字电视的三模解调接收芯片,已经广泛应用在香港、杭州、荆门、湖南等地市场,对如何设计符合国内接收环境的芯片有着足够的经验和充分的理解。

DTMB标准的优势

      DVB-T作为世界范围内应用最广的地面数字电视广播标准,从诞生到现在已有13年的历史,也是我国在提出DTMB标准前各地采用最多的地面数字电视标准。虽然DVB-T的技术非常成熟,但近10年来数字电视接收的要求与当时相比已经有了较大改变,加上大规模集成电路产业也经历了飞速的发展,使得更多先进的技术可以应用在接收芯片中。DTMB是新一代的数字电视传输标准,与DVB-T相比具有以下优势:

      1、更高的频谱利用率。DTMB采用TDS-OFDM的调制方式,无需利用导频来进行信道估计,和DVB-T相比频谱利用率提高了约10%,可在同样传输带宽下发送更多的电视节目。

      2、更好的信号覆盖能力。地面数字电视采用了无线的信号传输方式,容易受到信号衰减以及其他无线信号的影响。DTMB中FEC(前向纠错码)是LDPC(低密度校验矩阵码)与BCH码的组合,与DVB-T的卷积码和RS码组合相比,具有更低的信噪比门限,因此极大的提高了相同发射功率下的信号覆盖率。

      3、更好的移动接收能力和抗干扰能力。DTMB的多载波模式子载波间隔相当于DVB-T的4K模式(应用于DVB-H中),从信道估计的角度来看,其符合奈奎斯特准则的最大理论抗多普勒频偏能力在900Hz左右,以704MHz的信号频率来折算,可达1300多公里的理论时速。另外,因为拥有最大为250ms的交织深度,也大大提高了DTMB的抗突发干扰和阴影衰落能力。

DTMB标准的不足

      与DVB-T标准相比,DTMB标准的不足之处在于,DVB-T采用的循环前缀结构使其能对抗长达224s的回波干扰,而DTMB的多载波模式最多只能到125?s(帧模式3)。从DTMB帧头的PN序列特征分析,只有在回波长度小于57.4?s(对应距离为17.2Km)时才能保证接收性能处于最优的状态。如果回波长度大于57.4?s,信道估计虽然有最大20dB的扩频增益,但一旦回波数目增加(如图1),回波之间的干扰加大,信道估计带来的增益会急剧下降,在极端恶劣的情况下甚至会出现负值。DTMB的单载波模式,因为采用了时域均衡技术来消除回波影响,对回波长度的敏感度较低,在我们的设计中可对抗近300?s的回波干扰,本文不做重点描述。

图1、 地面信号回波干扰.

[1] [2]

关键字:DTMB  标准  接收芯片

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2010/0331/article_1465.html
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