卫星接收机的同步广播技术研究

2015-02-27 13:55张龙
西部广播电视 2015年7期
关键词:解码器音频总线

摘 要:近年来,伴随着科学技术的不断发展,广播技术也越来越先进,各种各样的广播形式开始进入人们的生活,在这种情况下,卫星广播技术也开始被正式应用。同其他广播相比,卫星广播能够使更多的人们接收到讯号,同时不易被其他自然环境因素所制约。然而不同的地理位置想要接收到同步广播始终是一项艰难的技术问题,这项技术的难度同时还激起了科学家们研究的热情,通过不断的努力,数字卫星接收机被设计出来,它能够将卫星广播的讯号接受并进行自动解码,从而实现当地的广播与其他地区的广播同步的目的。

人们在日常生活中应用广播获取信息的方式由来已久,广播能够运用有线或者无线的形式将音频资料传递给人们,同其他提供信息的多媒体相比,购买广播的成本较低,且设备较小便于携带,它可以灵活快捷地接收到各种人们需要的信息。正因为广播具有这些优点,它始终在人们的生活中备受青睐。近年来卫星广播技术的不断发展使人们的生活更加便利,MPEG-2技术是卫星广播使用的传播手段和数字压缩方法。为了实现不同区域人们接收到统一的广播,科学家们研究出了数字卫星接收机,使这一愿望得以实现。

1 卫星接收机的同步广播技术系统的总体设计

在该系统当中,进行总体操作的为FPGA,接受卫星信号的工作需要将一体化调谐解调器SHARP Z0194安装于FPGA之上,当TS流信号被FPGA接受成功以后,会得到相应的处理和解复,TS中存在的节目音频PES会被挑选出来,并输送给SDRAM进行保管。最后,数模转换器和后端音频解码器将收到被保管好的PES流,并会在GPS被FPGA控制下在同一时间段内被送入,从而使同步音频信号得以实现。该系统中,三个电路板分别存在于硬件位置,为了便于调试,电路板应该根据不同模块来进行不同的设计,尤其是当较为复杂的系统中需要进行电路板调试时,这种做法能够使工作效率提高。除此之外,调试FPGA的核心板,如果调试取得一定效果,那么开发板也能够直接运用这一核心板,在其他的工作单位中也可以进行充分利用。

1.1 电源设计

拥有一个稳定的电源对于任何一个系统来讲都至关重要,该系统能够正常运行都会受到这个电源的严重影响。越快的速度和越短的时间应用到信号上升沿时,对于高速信号系统中的电源控制就更加不易。因此要及时考虑到电源稳定的影响因素,才能够采取有效措施加以制止。首先,不合理的稳压电源芯片设计,会造成纹路的存在,每一次的输出都会造成电源的不稳定,同时这部分不稳定因素在现阶段是无法进行调节的;其次,负载对电流对稳压电源的要求要更高一些,由于稳压电源自身的速度较慢,因此会造成电源的不稳定。

1.2 底板模块电路

数模转换、音频解码器和几个接口电路属于底板模块的主要内容,这一模块能够使这个系统完全连通,它能够促使数模与音频PES流解码相变换,在最后才能够在液晶上呈现出音频PES流PID值和相似的音频信号。现阶段,在广播买卖当中主场使用的就是CS493102音频解码器,家庭常用有线电视机顶盒和数字电视等都在使用这一款音频解码器,当选择将CS493102作为音频解码器时,不同类型的解码标准都能够被接受。

2 数字卫星信号接受模块设计

卫星的信号接收工作在这一设计当中是由FPGA配置一体化调谐解调器来完成的,I2C是中间的总连接线。一体化调谐解调器能够解决一系列繁琐的信号整理流程,将寄存器配入I2C总连接线内部,使信号的整理工作更加顺利。高频头的下变频信号输送到FPGA配置调谐器处,之后的信道解码和QPSK解调是由寄存器来完成的,在最后将TS流信号进行输出。

2.1 I2C总连接线

I2C总线是一款串行传输总线,它由飞利浦公司发行,时钟线和数据线的连接促使全双工同步数据传输得以实现,还使外围器件扩展系统和多机系统得以轻松实现。另一方面,通信的仪器是由主控制器在使前发送地址码来进行确定的,整体的数据通信是由数据码的有效传送来进行的,这就导致了互相独立的各仪器控制电路出现在同一条总线之上。

2.2 一体化调谐解调器

顾名思义,解调器和调谐器是一体化调谐解调器构成的主要部分,移相器和中频放大器等是该调谐器的组成部分,下变频信号的由来是天线高频头,它是由前置放大器来进行接收的,通过前置放大低噪声和滤波传递给变频器。在运作时,I2C总线将预置的频率参数由FPGA传递给PLL电路,这就导致了PLL电路输出的信号能够因频率参数的不同而产生相应的变化。中频信号是由控制变频器对卫星信号进行相应的转变而来的。

2.3 调谐器驱动软件的设计

利用I2C总线的传送功能,控制器FPGA使卫星信号相应的频率参数传送给调谐器,这就是调谐器驱动。接受信号频率相关系数的处理是根据频率参数的设置而来的。如果卫星信号频率可以得到准确肯定,则各个系数值都可以推算出来;然而若无法肯定,卫星信号的查找则可以通过递增频率计数器分频因子结合解调器来进行。

3 结论

广播始终是人们非常热爱的接受信息的渠道,其易携带、成本低等特点使它在信息技术发达的今天,仍然受到人们的欢迎。

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