移动数字电视接收系统的前端设计.pdf
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1、学术论坛 移动数字电视接收系统的前端设计 张保同 ( 河南省广播电视发射台 刘妙狲 河南郑州4 5 0 0 0 0 ) 摘要】随着数字电视的发展,具有多功能开放式的移动数字电视接收机已成为移动接收终端的首选。为解决在移动接收过程中 出现的多径干扰和衰落,提高数字电视的接收质量,可以将自适应天线接收技术加入到移动数字电视接收机中。鉴于此,本章基于 D S P + F P G A 结构设计一个基于D V B - T 标准的移动数字电视接收机,对其前端设计进行了探讨。 【关键词】移动数字电视接收前端设计 中图分类号 T N 9 l l【文献标识码】A【文章编号1 1 0 0 7 - 9 4 1 6
2、( 2 0 1 0 ) 0 4 - 0 1 1 3 - 0 2 1 前言 随着电视广播的全面数字化,传统的电 视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通信 领域的其它手段相互融合,从而形成全新的、 庞大的数字电视产业。在数字电视产业化发 展中,地面移动数字电视因为其特有的优势, 有望成为最具发展潜力的领域。移动电视呵 以在车辆、机场及各种流动人群中的移动载 体上广泛使用,为客户群体提供精彩实时的 资讯类节目。它摆脱了固定收视的缺点,覆 盖广泛,反应迅速,移动性强,在高速移动的 状态下保持画面的清晰,实现了边走边看。 作为一种新兴的数字技术,移动数字电视受 到国内外业界的广泛关注。 2D V B -
3、T 数字电视接收系统的原理 ( 1 ) 模拟处理部分从天线接收到的信号通 过调谐器经预选放大抑制镜象干扰、混频后 得到中频信号,经中频滤波器滤波抑制邻道 干扰后送入中频放大器中得到放大的中频信 号。在中频放大器中设置自动增益控制以稳 定信号输出。放大了的中频信号与中频本振 混频后经低通滤波送人A D C 两倍采样率采 样得到O F D M 基带数字信号。模拟处理部分 如图1 所示。 ( 2 ) 符号起始同步与定时粗同步利用保护 间隔的循环重复特性可获得定时粗同步和符 号起始提供F F T 。如图所示。基本原理是由 于保护间隔中的数据是有效数据部分的重 复,而相邻符号的数据则完全不同,这样计算
4、通过延时器前后的差值,并对其进行短时积 分,则可获得粗同步。 ( 3 ) C O F D M 解调为简化接收机方案,采用 流水结构的F F T 解髑。中频信号经滤波后进 人A D C 中进行两倍采样率采样,每一个符号 得到2 N 样点,这2 N 样点直接送入2 N 点 F F T A S I C 处理器进行F F T 变换。 ( 4 ) 帧同步和传输参数的提取由于接收机 并不知道发射信号的调制方案,发射模式、 图lD V B - T 接收机的模拟部分框图 图2 一- 辊颇解码鬻 H 叫H 黜嚣l 解 L l b , 奠 _ 一 青顿解码嚣 H 用 - - - 数瓤解码。j 处开H 瞬端摸块 后
5、端模块倍潭解玛嚣) 图3系统结构方框图 所采用的保护时隙长度、编码率以及超帧所 用帧数等对接收机来说至关晕要的参数。因 此,传输参数T P S 的提取是C O F D M 解调、信 道解码的基本前提条件。由于采用频率分集 技术,在F F T 输出后可采用合并技术把T P S 的能量收集同来进行解调以提高正确解调的 可靠性。对T P S 的B C H 解码有效的提高T P S 的提取可靠性。 ( 5 ) 频率和定时同步由定时符号粗同步 后,接收机对连续2 个符号的采样的2 N 样点 进行F F T ,频率估计器按参考序列给出的连 续导频地址找到这两符号的连续导频值。对 频率偏移进行估计得到频率误
6、差信号,经D A 变换及环路滤波后控制中频本振完成频率 同步。频串同步环路滤波器的带宽取为1 0 0 H z 。定时估计器在当前符号行中找到导频 之后,对定时偏移进行估计得到定时误差信 号,经D A 变化和时钟环路滤波器滤波后完 成定时的精同步。时钟精同步的环路滤波器 的带宽取5 0H Z 。冈而这一同步过程时间较 长,为若干符号期时删以达到缓慢调整和达 到精同步锁定,而粗同步的带宽则取较宽,使 这一过程在较短时间内完成。 ( 6 ) 信道校正和信道状态估计信道响应估 计器通过对分布和连续导频点的响应的估 计,利用时频内插得到信道在全频段的响 应估计值,对各数据载波进行复相均衡后可 得倍道校正
7、。信道状态估计包括信号的输出 电平的估计和自动增益控制以及信道在各数 据载波点上的状态估计。信号的输出电平的 估计可通过对F F T 输出信号的能量获得。信 号电平估计出后通过D A 变换以及A G C 环 路滤波后可对信号的输出电平进行精确控 制。信道在各数据载波点上的状态估计是通 过各数据载波点上的信号的信纳比的估计给 出信道在各数据载波点上的状态度量,与该 载波点的数据一起送到V i t e r b i 译码器,对每 一比特提供。可靠性信息”进行软判决译 码。 3D V B - T 数字电视接收机前端设计 图3 为D V B T 数字电视接收系统的组 成结构方框图。 D V B - T
8、数字电视接收机硬件系统可分 为两个功能相对独立的模块:,前端信道解码 模块和后端信源解码模块。前端部分由调谐 器和信道解调器组成,主要功能是主要完成 信号混频、信道解调后输出符合M P E G 一2 标 准的T S 流;后端部分由主控C P U 、视频解码 器、音频解码器、存储系统等部件组成,主 要功能是实现T S 流的解复用,并将视频和音 频的E S P E S 流分另I j 送入相应的音视额解码 数字技术与应用 万方数据 线性八叉树的邻域寻找的新算法 廖维猛 ( 长沙市雷锋学校湖南长沙4 1 0 2 1 7 ) 学术论坛 【摘要】提出了一种直接利用三维栅格的编码求其邻域的新算法。这种算法在
9、求相同尺寸邻域时,仅需扫描编码的后几位,而在求 不同尺寸邻域时,则直接在已求出的相同尺寸邻域的基础上,利用编码的层次性和大小性寻找此邻域的各级祖先结点和各级子孙结点, 且仅需扫描此邻域编码的前几位。 【关键词】三维栅格 线性八叉树邻域 【中图分类号 T P l 7 【文献标识码】A 1 引言 八叉树只记录叶结点的编码,而不记录 中间结点的编码及层次关系,由于它比普通 八又树大大节省了存储空间,且蕴含有层次 特性,因此它在实际工作中得到了广泛的应 用。邻域实质上是一种拓扑关系,邻域的寻 找在一定程度上说,也就是在三维栅格结构 中确定物体间的拓扑关系。因此,寻找某一 三维栅格的邻域也就成了克服栅格
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