基于OFDM的數(shù)字電視地面廣播解調芯片研究與設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、數(shù)字電視的熱潮正在席卷全球,成為電視傳播領域自從從黑白電視到彩色電視變革后的第二次徹底的變革,將會對未來人們的生活和工作產生深遠的影響。美國從2006年起開始強制實施數(shù)字電視一體機的標準;中國將在2008年開通針對北京奧運的高清格式現(xiàn)場數(shù)字電視直播,并預期在2015年徹底關閉全國模擬電視廣播而實現(xiàn)數(shù)字電視廣播的全面覆蓋。目前,作為數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)的核心技術的解調芯片已經成為眾多機構的研發(fā)重點。 本文在對當前數(shù)字電視發(fā)展現(xiàn)狀進

2、行深入調研及分析后,關注到目前中國在數(shù)字電視地面廣播方面存在多種方案并存的現(xiàn)狀,其中包括使用多載波調制的歐洲DVB-T標準和中國TDS-OFDM標準以及使用單載波調制的中國ADTB-T標準。作者在針對多載波調制技術——正交頻分復用技術(OFDM)進行系統(tǒng)的理論分析和研究之后,切實的結合DVB-T標準和TDS-OFDM標準的調制方式,根據(jù)這兩種模式的不同特點,提出了適用于基于頻域導頻(DVB-T)和基于時域訓練序列(TDS-OFDM)的數(shù)

3、字電視地面廣播系統(tǒng)的解調算法。針對目前多載波調制方案中兩種標準并存的現(xiàn)實,本文創(chuàng)新性的提出了一種通過有效的共享硬件資源實現(xiàn)高性能、高性價比的雙模(TDS-OFDM&DVB-T)解調器芯片的設計方案。 在研究解調器同步技術的過程中,本文提出了幾種新穎的算法和結構以提高解調器的各項性能:(1)針對DVB-T具有多種傳輸模式的特點,提出利用指數(shù)加權平均(EWA)算法在保證載波同步和符號同步性能的前提下提供自動識別當前傳輸模式的功能,增

4、強了系統(tǒng)的自適應能力和魯棒性,同時還大幅減少了符號同步的硬件開銷;(2)針對傳統(tǒng)符號同步中最大似然算法容易造成前回波并引入嚴重的符號間干擾(ISI)與載波間干擾(ICI)的缺陷,本文提出一種新型的針對重構信道沖擊響應的能量中心分析法(ECC)來自適應的判斷并消除前回波的影響,大幅的增強了系統(tǒng)同步的性能;(3)針對傳統(tǒng)TDS-OFDM系統(tǒng)中剩余同步偏差跟蹤算法中存在高復雜度、大功耗的PN序列相關運算的弱點,本文提出一種利用頻域的傳輸參數(shù)信

5、息(TPS)進行采樣偏差同步的方法,大幅簡化電路結構的同時也因避免過多相關運算而大幅節(jié)省了芯片功耗,同時還保持了與DVB-T解調算法的兼容性,提高了芯片復用能力。 在解調器信道估計和均衡模塊的設計過程中,本文充分考慮了兩種標準的信道估計方法的不同,結合各自特點,給出了相應的算法和芯片實現(xiàn)結構,并給出了性能的比較。同時,還從理論上分析了相位噪聲對于信道估計與均衡模塊的影響,并提出了利用頻域參考信息消除公共相位噪聲的方法。

6、然后,文章從雙模解調芯片的模塊復用的角度,提出并設計了一個多模DFT的硬件模塊。這種DFT處理器可以隨意的被切換為3780/2K/4K/8K點的DFT運算單元。由于經過合理的算法優(yōu)化和硬件構架設計,該模塊實現(xiàn)了存儲器的高度共享,因此該多模DFT與單一模式的DFT相比在增加功能的同時只增加了很少量的硬件資源。 最后,本文在綜合前面論述的不同算法和模塊電路結構的基礎上,完整地提出了雙模芯片的解調算法以及芯片的體系構架。詳細地指明了解

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