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一种DMB-T单频网适配器的设计与实现

作　者: 杨希
导　师: 杨小雪
学　校: 西南交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 数字电视地面广播单频网单频网适配器同步兆帧初始化包
分类号: TN948.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 68次
引　用: 1次
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内容摘要

随着信息时代的到来,数字电视系统必将取代模拟电视系统,因此单频网数字电视地面广播成为了当前的研究热点。而实现单频网的关键就是解决多个发射机发射同步的问题。本文所研究的DMB-T单频网适配器,就是实现DMB-T单频网同步的关键设备之一。该设备通过在原有的传输流中插入附带时间信息的兆帧初始化包,使得网内各中继发射站根据接收到的时间信息,推算出发射时间,从而实现各发射台发射同步。此外,它还能设置传输流的传输控制方式,并将这些控制信息写入到兆帧初始化包中传输出去。本文根据单频网适配器要实现的基本功能,提出了一种基于FPGA和单片机的DMB-T单频网适配器的整体设计方案,并将该系统分为控制板和处理板两部分进行处理。通过对各部分器件的选型和电路原理图的设计,实现了系统硬件平台的构建,并在硬件设计的基础上提出了一种DMB-T单频网适配器的软件设计方案。在实现过程中,该设计的难点在于如何实现ASI/SPI流之间的转换,控制板和处理板之间的通信,初始化兆帧包的构建与插入,码流同步,以及对输出码流的速率调整。本文就这些难点提出了一系列的解决方案,完成了功能划分和各子模块的设计,提高了代码的可重用性,降低了二次开发和升级的成本。文中还提出了一种新的PCR校正算法,这种算法通过TS流本身来传递PCR减法差值,避免了重复查找和定位PCR,既节省了FIFO所要占用的逻辑资源,又避免了在减法差值存储过程中对FIFO的读写控制,且时序控制相对简单,同时还简化了程序。经在线仿真验证,该设计达到了DMB-T单频网适配器的功能要求。完成整机后,对整机进行了实际的调试,通过使用专用的码流分析仪观察调试结果,并对结果进行分析,证明了该设计的可行性和可靠性,且达到了预期的技术指标。最后,本文对所做的研究进行了总结,提出了一些设计上有待改进的方案。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-14
  1.1 数字电视  11
  1.2 DMB-T单频网适配器  11-13
    1.2.1 国内外单频网适配器研究状况  12
    1.2.2 研究DMB-T单频网适配器的重要意义  12-13
  1.3 课题内容及结构  13-14
第2章 DMB-T单频网适配器实现原理  14-19
  2.1 单频网  14-15
    2.1.1 DMB-T单频网的结构  14-15
  2.2 DMB-T单频网的同步原理  15-19
    2.2.1 频率同步  15
    2.2.2 码元同步  15-16
    2.2.3 时间同步  16-19
第3章 DMB-T单频网适配器的设计思路  19-22
  3.1 DMB-T单频网适配器的功能要求  19-20
  3.2 DMB-T单频网适配器的总体方案  20-22
第4章硬件设计  22-32
  4.1 控制板  22-25
    4.1.1 控制模块  23
    4.1.2 控制板与处理板通信接口  23-24
    4.1.3 键盘  24
    4.1.4 显示模块  24
    4.1.3 控制板的电路版图  24-25
  4.2 处理板  25-31
    4.2.1 接收模块  26-28
    4.2.2 发送模块  28-29
    4.2.3 数据处理模块  29-30
    4.2.4 电源模块  30-31
    4.2.5 处理板的电路版图  31
  4.3 整机  31-32
第5章软件设计  32-70
  5.1 控制板的软件设计  32-41
    5.1.1 键盘扫描程序  33-34
    5.1.2 LCD显示程序  34-35
    5.1.3 通信程序  35-40
    5.1.4 菜单程序  40-41
    5.1.5 操作处理程序  41
  5.2 处理板的软件设计  41-70
    5.2.1 ASI流接收和发送模块  43-49
    5.2.2 MIP参数获取模块  49-52
    5.2.3 STS产生模块  52
    5.2.4 Pointer产生模块  52-54
    5.2.5 MIP包产生模块  54-61
    5.2.6 码流处理模块  61-67
    5.2.7 输出码流有效判断模块  67
    5.2.8 处理板整体仿真  67-70
第6章设备调试  70-76
  6.1 DMB-T单频网适配器的技术指标  70-71
  6.2 调试设备及方法  71
  6.3 调试结果分析  71-76
结论  76-77
致谢  77-78
参考文献  78-81
附录1 FPGA程序RTL级视图  81-82
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目  82

一种DMB-T单频网适配器的设计与实现

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