基于DTMB的测试接收机的研究与设计

摘要

地面数字电视国标的制定与颁布后，随着相关应用推广发展的同时，大量的相关的设备产品被投入研发与使用。基于这个背景下的数字电视的发展，需要大量的专业测试测量设备的投入。在DTMB网络建设过程中，为了全面评估DTMB网络的综合覆盖效果，进一步优化DTMB网络系统，并对DTMB网络相关技术进行验收，工程技术人员需要借助用于DTMB性能测试的专业设备或仪表作为必要的测试手段和测试工具。
　　本论文的主要研究内容是完成符合地面数字电视传输国家标GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》的地面数字电视测试接收机的研究与设计。
　　设计采用Altera公司的Cyclone系列芯片EP1C3T144C8为平台，介绍了地面数字电视国内外研究现状以及发展前景，剖析了系统设计的研究意义和需求理念，分析并设计了地面数字电视测试接收机的整体硬件设计方案，以RF信号流向依次完成了射频前端模块、功率测量模块、缓存处理模块、USB通信模块的设计。并在对地面数字电视视频传输系统研究基础上，着重分析测试接收机系统中的TS流的实时传输时高速数据的缓存问题，设计了一种基于FPGA的DTMB高速数据缓存处理系统的实现方案，方案利用SDRAM完成了大容量异步FIFO的缓存设计，有效的解决了DTMB高速数据通信的缓存需求。系统从模块仿真到整体逻辑分析仪调试，再到板级调试与上位机终端测试，充分验证了系统方案的功能性，完成了设计的初衷。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究意义和发展现状

1．1．1 课题的研究意义和目的

1．1．2 国内外发展现状与分析

1．2 论文的主要工作内容

1．3 论文的内容结构安排

第2章 数字电视地面广播系统关键技术

2．1 地面数字电视广播主要技术特点

2．2 DTMB基础处理技术

2．2．1 发射前端系统架构

2．2．2 接收终端系统架构

2．3 MPEG-2压缩层和复用层

2．3．1 MPEG-2压缩技术

2．3．2 MPEG-2码流技术

2．4 DTMB接收信号前端处理

2．4．1 输入接口

2．4．2 随机化处理

2．4．3 前向纠错编码

2．5 本章小结

第3章 测试接收机的整体设计及硬件实现

3．1 测试接收机系统设计方案

3．2 测试接收机硬件方案设计

3．2．1 射频前端模块

3．2．2 功率测量模块

3．2．3 USB通信模块

3．2．4 FPGA缓存模块

3．2．5 电源电路模块

3．3 本章小结

第4章 测试接收机的FPGA缓存子系统实现

4．1 缓存系统性能指标和方案设计

4．2 缓存系统的FPGA开发流程

4．3 SDRAM控制模块研究与设计

4．3．1 SDRAM基础概述

4．3．2 控制器设计方案

4．3．3 系统控制接口模块

4．3．4 命令解析和响应模块

4．3．5 数据读写模块

4．3．6 软件仿真结果与分析

4．4 异步FIFO控制模块研究与设计

4．4．1 异步FIFO基础概述

4．4．2 异步FIFO整体方案设计

4．4．3 异步FIFO模块设计和划分

4．4．4 软件仿真和硬件调试结果与分析

4．5 本章小结

第5章 USB模块数据处理功能和上位机实现

5．1 USB模块数据处理功能

5．1．1 USB数据处理功能

5．1．2 固件程序开发流程

5．2 系统的联机测试与分析

5．2．1 上位机工具功能与分析

5．2．2 上位机测试结果与分析

5．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢