基于DSP的HFC反向通道噪声监控系统的设计及实现

摘要

有线电视HFC双向传输系统，是随着CATV增值业务的需求，单向电视传输系统面临全面改造成双向网络的现状，迅速发展起来的一种新型网络传输形式。随着HFC网络的大规模投资建设与改造升级，HFC网络的宽带数据业务成为了公众用户选择宽带接入的一个重点。但在HFC网络上承载通信业务，首先要保障反向通道的传输质量，而影响传输质量的，主要是反向通道中的噪声汇聚和侵入干扰。 本文主要针对HFC网反向通道中的噪声汇聚和侵入干扰，设计并实现一种基于数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)和Ethernet的实时信号频谱监测系统。利用多路的高速数字采集系统对输入的RF信号实现高动态范围和低噪声的数字转换；利用DSP的高速数据处理能力，在多个域中分析随时间变化的RF信号；并通过ARM芯片构架的以太网通信系统对某个区域内的大数量和分散的HFC反向通道进行实时的信号频谱监测，及时发现问题和分析问题。与基于瞬态开关的噪声抑制系统组成一套新颖的HFC反向通道噪声监测和抑制解决方案，实时监测HFC反向通道的噪声，并利用噪声抑制系统控制HFC上行的汇聚支路数，减少上行噪声的汇聚。 文中给出了系统的各个硬件电路模块具体电路的实现过程，并对硬件设计中遇到的关键问题进行了处理，完成了系统硬件实物的设计和测试。试验证明该系统在HFC反向通道的维护中得到很好的应用。可以很好的保障CATV网络的反向通道，实现可靠的上行数据传输，为数字广播电视交互式业务的扩展提供了技术保障。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1课题背景

1.2研究现状

1.3课题目标

1.4作者的主要工作

第二章信号调理与A／D采样电路设计及实现

2.1 A／D采样电路

2.1.1 ADC芯片选择

2.1.2 A／D采样电路设计及实现

2.2信号调理电路

2.2.1多路信号选择

2.2.2电调衰减

2.2.3两级放大

2.2.4滤波

2.3本章小结

第三章FPGA控制电路设计及实现

3.1 FPGA及其开发工具

3.1.1 Lattice ECP2系列FPGA

3.1.2 FPGA开发工具ispLEVER

3.2功能描述

3.3各子模块的逻辑实现

3.3.1时钟管理模块(PLL)

3.3.2数据缓冲模块(FIFO)

3.4本章小结

第四章DSP数据处理电路设计及实现

4.1 TMS320C6713B概述

4.1.1 C6713B功能模块

4.2 DSP数据处理板卡

4.2.1外部存储器模块

4.2.2电源模块、时钟模块和JTAG模块

4.3本章小结

第五章ARM数据通信电路设计及实现

5.1 S3C4510B的体系结构和工作原理

5.1.1 S3C4510B的体系结构

5.1.2 S3C4510B的工作原理

5.2 ARM与外部存储器的接口

5.3 ARM的以太网通信接口(TCP／IP)

5.4 ARM与DSP的接口(HPI)

5.4本章小结

第六章噪声抑制系统设计及实现

6.1 HFC网噪声漏斗效应

6.2噪声抑制系统

6.2.1方案设计

6.2.2 DIB开关

6.2.3 DIB开关控制器

6.2.4多用户终端的解决方案

6.3噪声抑制系统实际效果

6.4本章小结

第七章总结和展望

7.1总结

7.2展望

致谢

参考文献

附录