基于SOPC的嵌入式码流分析仪设计

摘要

随着数字电视技术的日渐成熟，我国电视网络的数字化也在进行中。为了保障数字电视网络的正常运转和传输质量，必须采取相应的监测设备辅助其工作。码流分析仪就是适应数字电视网络的应用需求而开发的一种码流监测和分析设备。传统的码流分析仪都是基于PC硬件平台的，其价格昂贵，体积相对庞大，无法满足低成本和较好的移动性的要求。为此，本论文设计了基于NiosⅡ SOPC平台的嵌入式码流分析仪，其价格低廉，外观小巧，与传统的码流分析仪相比，具有较高的性价比和较好的移动性。
　　 论文首先根据MPEG-2系统层标准规范，对TS流的包结构以及PSI信息之间的关系进行了深入分析，介绍了码流分析的监测标准。接着对SOPC及其相关技术进行了简要介绍，其中重点介绍了NiosⅡ软核处理器的特性，此外，还对NiosⅡ独有的Avalon总线接口进行了剖析。然后论文阐述了嵌入式码流分析仪系统的硬件总体设计，在此基础上讲述了系统的软件设计流程。最后用实际的TS码流对本系统进行了测试，得到了正确的分析结果，验证了设计方案。
　　 目前，本论文设计的码流分析仪已具备了码流离线分析功能，能够监测的内容包括TR101-290三级监测、TS流的基本结构信息、TS流的传输速率和各路节目的速率、PSI信息和PCR信息分析以及语法分析等。
　　 论文在完成嵌入式码流分析仪的设计后，又利用已经设计好的NiosⅡ硬件结构，对HFC网络DOCSIS标准中的下行信息包进行解析，并得到了正确的分析结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1本课题的研究背景和意义

1.2本文内容和结构

第二章数字电视系统层的相关标准介绍

2.1 MPEG-2标准简介

2.2传输流语法结构

2.2.1包头语法结构

2.2.2调整字段语法结构

2.3节目专用信息(PSI)

2.3.1节目关联表(PAT)

2.3.2节目映射表(PMT)

2.3.3条件访问表(CAT)

2.3.4各种表之间的关系

2.4系统服务信息(SI)

2.5传输流的监测标准

第三章SOPC及其相关技术

3.1 SOPC技术

3.1.1 SOPC技术简介

3.1.2 SOPC设计流程

3.2 NiosⅡ软核处理器与Avalon总线

3.2.1 NiosⅡ软核概述

3.2.2 NiosⅡ软核的特点

3.2.3 NiosⅡ处理器外围接口

3.2.4.Avalon总线简介

3.3 NiosⅡ系统开发流程

3.3.1硬件开发流程

3.3.2软件设计流程

3.4 HAL系统库

第四章系统总体结构设计

4.1开发工具和开发板介绍

4.1.1开发工具简介

4.1.2开发板简介

4.2本设计的功能说明

第五章系统设计与实现

5.1系统硬件结构

5.2系统软件结构

5.3实验结果分析

第六章DOCSIS下行协议解析

6.1 HFC网络简介

6.2 DOCSIS标准简介

6.2.1下行传输会聚子层

6.2.2 MAC层

6.2.3 MAC管理消息

6.3软件设计流程

6.4实验结果分析

第七章总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢