基于HFC的专用设备远程诊断数据传输流研究

摘要

本文研究了基于MPEG-2标准的传输流复用的原理，总结和分析了前人在相关技术方面取得的成果，并在吸收前人先进技术的基础上，对传输流复用器的实现算法和相关理论进行了深入研究，给出了一种基于数字电视网的远程故障诊断技术以及复用器的实现方案。然后论述了如何以Nios Ⅱ软核处理器实现复用器CPU的方法。紧接着论述了数字电视系统中的重要标准MPEG-2以及传输流复用器的原理，详述了TS流和节目特定信息PSI的语法结构和定义，并且从理论上阐述了复用器设计的技术关键：PSI重组和PCR调整。取得了采用独特的硬件架构在一片FPGA上实现整个复用器的软件和硬件系统的成果。 经仿真和实验验证，本设计方案不但简化了系统设计，而且实现了稳定、高速、低成本、可扩展性强的复用器系统。为焊接机等专用设备的远程故障诊断技术最终在数字电视网络中实现奠定了重要的基础。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.2数字HFC传输网络

1.3远程故障诊断技术的发展

1.4基于双向HFC网的远程故障诊断系统的基本框架

1.4.1远程诊断系统的结构

1.4.2远程诊断系统的功能实现

1.4.3远程诊断系统的关键性技术

1.4.4基于HFC的远程诊断技术的优势

1.5数字电视复用技术的介绍

1.6本文研究内容及章节安排

第2章Nios Ⅱ处理器及其实现

2.1 FPGA设计流程

2.1.1设计输入

2.1.2设计实现

2.1.3设计验证

2.2 Nios Ⅱ系统简介

2.2.1 Nios Ⅱ软核概述

2.2.2 Nios Ⅱ软核的特点

2.2.3 Aval on总线接口标准

2.2.4 Nios Ⅱ软核系统开发环境

2.3 Nios Ⅱ软核实现

2.3.1构建处理器

2.3.2创建和编译应用程序

2.3.3程序执行

2.4本章小结

第3章MPEG-2系统和复用器的原理

3.1 MPEG-2系统

3.1.1 PES、PS和TS流分析

3.1.2节目特定信息(PSI)

3.2复用器的原理

3.3复用的关键技术

3.3.1 PCR的调整

3.3.2 PSI信息重构

3.4本章小结

第4章复用器的实现

4.1复用器方案的确定

4.2复用器的硬件设计

4.2.1同步搜索

4.2.2 PSI处理模块

4.2.3 PCR校正模块

4.2.4 FIFO和复用交织模块

4.3复用器的软件设计流程

4.3.1复用预处理

4.3.2复用主处理

4.4本章小结

第5章测试与调试

5.1测试方法和调试步骤

5.2程序调试

5.2.1 FPGA程序调试

5.2.2 Nios Ⅱ C/C++程序调试

5.3测试与仿真验证

5.3.1包同步检测仿真

5.3.2复用器仿真结果

5.4复用器的主要功能和技术特点

5.4.1复用器的主要功能

5.4.2复用器的技术参数

5.5本章小结

第6章结论与展望

致谢

参考文献

个人简历及研究成果