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基于DVB-C的数字电视码流分析仪的设计与实现

作　者: 逯金涛
导　师: 何伟
学　校: 重庆大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 传输流 DVB-C 码流分析仪 高频头 FPGA
分类号: TN949.197
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


电视的数字化是一场席卷全球的技术革命,数字电视技术是未来电视产业发展的必然趋势,也是实现广播电视网络化的前提和必要条件,目前我国正在推进的三网融合也离不开数字电视技术的支持。DVB-C是欧洲有线传输标准,它以有线电视网为传输媒介。我国采用的有线电视标准也是DVB-C标准,目前我国有线电视网已经覆盖了70%以上的地区。码流分析仪在数字电视的节目制作、网络传输、系统调试等工作中都有非常广泛的应用。目前国内外已有不少公司开发出类似的设备,但是要么价格昂贵、体积太大不便携带,要么操作习惯不同使用困难,难以满足我国数字电视技术快速发展的需求。因此开发出价格适中、体积小巧、方便易用的码流分析仪有着现实的意义。本课题立足我国数字电视高速发展的现实,结合目前国内外码流分析仪的开发现状,设计出基于DVB-C标准的嵌入式码流分析仪。码流分析仪以Altera公司的FPGA为核心,配合一体化高频头DCF1/W378组建了硬件平台。课题设计了DVB-C标准的高频头扩展板,首先利用FPGA根据实际信道情况,通过I2C接口对高频头进行必要的配置,然后将得到的传输流通过8位数据线送入FPGA。在FPGA内部构建基于NiosII嵌入式系统,在Nios II系统上开发程序,对整个码流进行提取和分析,最后通过DM9000A将码流数据送入以太网。由于硬件平台利用FPGA作为整个设计的核心,因此该设计具有方案灵活,功耗低,体积小、价钱低廉、便于携带等特点,不仅适合在固定地点进行传输流的分析测试,稍加改造也可用作移动监测设备。最后的验证表明,本课题设计的高频头扩展板能够成功实现传输流的调谐和解调,FPGA也完成了对传输流分析功能,并将数据通过DM9000A送出。本设计约占用了四分之一的硬件资源,在性能和资源消耗上达到了一种平衡,具有一定的参考价值,也为后续的研究奠定了基础。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-13
  1.1 引言  8-9
  1.2 数字电视传输系统概述  9-11
    1.2.1 卫星数字电视  9-10
    1.2.2 有线数字电视  10
    1.2.3 地面数字电视  10-11
  1.3 课题的国内外研究现状  11
  1.4 本课题的研究意义及内容安排  11-13
2 码流监测系统  13-24
  2.1 DVB-C 传输标准  13-14
  2.2 码流分析仪的监测内容  14-16
  2.3 传输码流组成  16-23
    2.3.1 传输流包头  17-19
    2.3.2 传输流流调整字段  19-20
    2.3.3 节目特定信息（PSI）  20-22
    2.3.4 其他业务信息（SI）  22-23
  2.4 本章小结  23-24
3 系统的硬件设计  24-37
  3.1 高频头模块设计  25-30
    3.1.1 高频头的原理分析  25-26
    3.1.2 高频头模块  26-30
  3.2 扩展板的设计  30-33
    3.2.1 电源与接口设计  30-32
    3.2.2 PCB 设计  32-33
  3.3 FPGA 设计  33-36
    3.3.1 核心板资源介绍  34
    3.3.2 网络接口  34-36
  3.4 本章小结  36-37
4 码流分析仪的软件设计  37-55
  4.1 高频头配置模块设计  37-47
    4.1.1 I~2C 硬件驱动程序实现  37-38
    4.1.2 I~2C 自定义接口模块的封装  38-40
    4.1.3 调谐器的配置  40-47
  4.2 码流分析软件设计  47-54
    4.2.1 同步字节判定模块  47-49
    4.2.2 PID 提取模块  49
    4.2.3 PSI 和SI 各个表的分析模块  49-54
  4.3 本章小结  54-55
5 码流分析仪测试  55-59
  5.1 硬件平台  55
  5.2 主任务程序实验结果  55-56
  5.3 码流分析结果  56-58
  5.4 本章小结  58-59
6 总结与展望  59-61
  6.1 课题工作总结  59
  6.2 下一步研究方向  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-64
附录  64
  作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录  64

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电视 > 电视：按体制分 > 数字电视
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