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所謂數字電視，就是將傳統的模擬電視信號經過抽樣、量化和編碼轉換成用二進制數代表的數字式信號，然后進行各種功能的處理、傳輸、存儲和記錄。采用數字技術不僅使各種電視設備獲得比原有模擬式設備更高的技術性能，而且還具有模擬技術不能達到的新功能，使電視技術進入嶄新時代。 與模擬電視相比, 數字電視具有以下特點及先進性：1）清晰度更高、音頻效果更好、抗干擾能力更強；2）更合理有效地利用各類頻譜資源。數字電視采用數據壓縮編碼技術，傳輸信道帶寬較模擬電視大為減小，傳輸一套模擬電視節目的8MHz頻道可同時傳輸4"6套數字電視節目；3）降低了信號發射功率，輸出信號穩定可靠，易于消除圖象畸變，且輸出信號易于存儲；4）數字電視輸出信號具有可擴展性、可分級性和可操作性，便于在各類通信信道或有線電視信道中傳輸。 一個完整的數字電視系統同模擬電視廣播系統一樣，也是由節目源、廣播和接收三大環節組成，具體結構如圖1所示。由圖1可見：數字電視系統主要由信源編解碼、節目流與傳送流多路復用/解多路復用、信道傳輸、信道編解碼、調制解調等設備組成。瀾起科技推出的M88DD2000就是針對中國國標地面數字電視的高性能解調器，完成數字電視系統接收端的解調、解碼等功能，無論在固定、移動或者便攜時都具有優異的系統性能。其主要應用領域包括：地面機頂盒、數字電視一體機、移動和手持電視等。 圖1 數字電視系統的構成 1、M88DD2000主要特點和優勢： 1.1 符合全國標GB20600-2006標準； 1.2 支持單載波和多載波信號解調； 1.3 支持國標GB20600-2006定義的所有解調模式； 1.4 支持6/7/8MHz信號帶寬； 1.5 內嵌高性能的10位數模轉換器，對中頻(4.57MHz和36.167MHz)進行直接采樣； 1.6 內嵌專門的脈沖干擾消除模塊，用于對脈沖噪聲進行濾除，有效地提高了抗脈沖干擾能力； 1.7 極強的鄰道選擇能力，大大提高了領道選擇性能； 1.8.極強的抗信道時延擴展能力； 1.9.內嵌專門的MCU，可以進行鎖定指示、信號質量、器件狀態控制和調度，從而大大簡化了產品的開發過程； 1.10.支持自動模式檢測和參數恢復與更新； 1.11.內嵌電源管理模塊，可以支持三種供電模式：單3.3V、3.3V和1.8V 或者3.3V和1.2V供電； 1.12.低功耗設計, 減小了電源消耗、提高了系統的穩定性； 1.13.100pin LQFP小封裝。 2、M88DD2000的內部框圖和工作原理 M88DD2000的內部功能模塊框圖如圖2所示。 圖２： M88DD2000的內部功能模塊框圖。 3、各模塊工作原理 ADC M88DD2000內置一個高性能的10位寬度 ADC來對中頻進行直接采樣, 支持的中頻頻率為4.57MHz 和 36.167MHz，帶寬為6MHz、7MHz、8MHz。 AGC M88DD2000有兩個模擬AGC(自動增益控制）輸出，一個用于射頻的自動增益控制，另一個用于中頻的自動增益控制。AGC環路通過比較采樣信號和AGC參考值之間的大小來產生AGC的PWM輸出 (Pulse Width Modulator)。 PWM的速率使根據輸入信號的電平來進行調整。 前端模塊 前端模塊(Front end)主要實現的功能包括： 直流去除，脈沖噪聲去除、數字AGC、中頻到基帶的下變頻、以及內插濾波和速率變換。直流去除的作用是補償在AD變換之后 I/Q 兩路的增益不平衡、相移偏差以及直流偏置。脈沖噪聲去除是將采樣信號的幅度與預先設定的門限進行比較，如果在一個連續的時間內，采樣信號的幅度高于門限，則認為存在脈沖噪聲需要濾除。 數字AGC的功能是補償已經濾波之后的數字信號功率，通過計算一定周期內的輸入信號平均功率，將其調整到接近預先設定的參考值。中頻到基帶的下變頻功能是通過數字的本地載波信號與采樣后的輸入信號相乘，濾除高頻分量后得到基帶的有用信號；內插濾波和速率變換是根據符號速率和定時恢復模塊輸出的控制信號對信號抽取，從而得到與符號速率一致的采樣信號。 FFT FFT模塊執行快速傅立葉變換。FFT模塊是由符號定時和載波同步模塊來進行觸發的。在多載波時，FFT執行從時域到頻域的變換。在單載波時，再完成FFT變換之后，還有進行一次IFFT變換，將信號再次變換到時域，同時可以利用FFT變換的結果來提取導頻信息。 信道估計和校正 信道估計模塊使用本地的PN序列與接收信號的PN序列進行時域相關，從而完成信道的估計和校正，同時確定多載波或者單載波的幀體起始位置。 符號、定時和載波同步 符號同步模塊動態地調整以保證幀體符號的正確起始點，以便可以正確的執行FFT運算或者抽取出單載波幀體數據塊。 定時同步模塊是一個全數字時鐘恢復電路，用來補償由于晶體或者外部時鐘造成的采樣時間偏差。 載波同步模塊是用來跟蹤和補償由于收發端頻率不一致等引起的頻率誤差。 符號/比特解交織和解映射。 解交織模塊是對數據符號進行解交織處理，只是發端交織的逆過程。 解映射模塊對依據星座圖的位置對數據符號進行解映射軟判決。 FEC (LDPC和BCH糾錯解碼) 解映射之后的輸入被送入LDPC解碼和BCH解碼，根據系統信息的指示來檢測和糾正傳輸中產生的錯誤，最后形成解調和解碼后的數據流。 MPEG格式化模塊(MPEG Formatter) 將解碼后的數據流根據MPEG－TS的接口數據格式傳送給MPEG輸出接口，可以被送到后端的圖像解碼芯片或主控制器芯片。M88DD2000支持的MPEG－TS輸出數據接口包括: 并口、串口和MPEG－TS通用接口，可以支持高達61.44MHz瞬時數據速率。 I2C接口 M88DD2000有兩個I2C接口，一個接口用于對M88DD2000的控制和設置；另外一個用于主控芯片對調諧器控制的中繼。 內嵌MCU M88DD2000內嵌一個高性能的MCU，用來控制和調度所有內部模塊，以及相關信號質量的采集和指示等工作。 4、典型應用 得益于高集成度和通用的接口設計，僅僅需要很少外部元器件，就能夠采用M88DD2000，與通用的調諧器和信源解碼器構成一個完整的支持多載波和單載波的全國標融合機頂盒接收系統。 M88DD2000提供了與調諧器和信源解碼器的完整接口，如圖3所示。 圖3： M88DD2000的典型應用。 M88DD2000與國標地面數字調諧器的接口主要包括：RF AGC輸出，IF AGC 輸出，I2C中繼器接口，以及用于傳輸國標中頻信號的差分輸入。RF AGC和IF AGC的參考電平都可以通過寫寄存器進行更改，同時AGC PWM輸出的極性可以由用戶定義。到M88DD2000的中頻信號是差分輸入的(IF+, IF-)模擬信號 。I2C是M88DD2000將信道解碼器中MCU控制信號中繼后送到調諧器的接口。 M88DD2000與信道解碼器的接口有MPEG TS接口和I2C接口。MPEG TS接口是將M88DD2000解調和解碼之后的數據送入信道解碼器進行圖像和聲音的解復用、解壓縮等處理。MPEG的接口支持并行和串行接口模式，最大比特率可達61.44M。I2C是連接圖像解碼器中MCU，用來將MCU產生的系統控制信號傳輸到M88DD2000和調諧器。 本文小結 M88DD2000是瀾起科技針對中國數字地面電視市場推出的一款全國標、高性能解調芯片，采用了高集成度的系統構架和優異的數字處理算法，為客戶提供具有更低功率消耗、更好性能的解決方案。 |
