中國數字地面電視解調方案的設計探討
加入技術交流群
還有一類參數組合不太實用，即多載波的QPSK-NR模式。NR編碼的碼率是0.5，且只能結合碼率為0.8的LDPC碼使用，這使得總的編碼碼率為0.4。該組合的效率并沒有碼率為0.4的LDPC碼高，因此在多載波模式下，應優(yōu)先使用LDPC 0.4模式。在單載波模式下，NR解碼器的短延遲使其能成為時域均衡器的一部分，有助于提高判決反饋均衡器的性能。
DTMB解調芯片的設計挑戰(zhàn)
芯片設計的主要挑戰(zhàn)總是如何提供一款性能優(yōu)越且成本相對較低的產品。對于DTMB這樣較復雜的標準來說，做到這一點并不容易，需要仔細斟酌哪些特性是有用的，并能解決實際碰到的問題。當將DTMB與DVB-T、ATSC和ISDB-T進行比較時，DTMB在接收機成本方面處在劣勢。因此，設計重點不僅在于如何降低解調芯片的成本，同時也在于如何降低接收機的整體成本。
降低接收機的整體成本無非有以下幾種方式：將外部電路集成到芯片內；降低對外部電路的性能要求或者擯棄外部電路；仔細考慮合適的芯片封裝形式；縮小PCB面積。此外，如果現有的其他制式的解調產品可以快速切換到DTMB制式，也能有效地降低設計成本和縮短產品上市時間。
任何解調產品的設計都是從仔細選擇針對中頻信號的高性能數模轉換器(ADC)開始的。如果ADC的性能不好，后續(xù)的數字邏輯設計無法彌補性能損失。為保證系統(tǒng)的低成本，通常采用廉價的低頻晶振。高級的解調芯片甚至可以復用高頻頭內部的基準時鐘，以進一步降低系統(tǒng)成本。對于這類解決方案，芯片內需具備低噪聲的鎖相環(huán)以便產生內部工作時鐘。
為減少使用昂貴的聲表濾波器，采樣頻率應足夠高。強大的濾波技術可以抑制不需要的鄰頻信號。同時，高速的芯片內部工作時鐘也能有效地降低芯片面積?？s小芯片面積的關鍵設計準則是：讓盡量少的邏輯盡量繁忙。
解調芯片不僅僅要面對惡劣的信道，同時也要應付實際應用中巨大的溫度、電壓和環(huán)境波動。采樣速率、中頻頻率和信號功率都需要實時跟蹤，才能保障不間斷的正常接收。因此，在實際解調信號通路以外附加跟蹤信號電路也對提升性能有很大幫助。
DTMB信號的幀同步很重要。對單多載波來說，可以通過PN序列的時域提取同步信息。回波的信息也可以通過基于PN序列的時域均衡器或者頻率信道估計模塊得到。
DTMB標準的性能提升有很大一部分要歸功于信道編碼部分，很深的交織器和很強的LDPC編碼組合應用于修復受損的數據。當然，提高性能是需要付出代價的。時域解交織需要能存儲超過一百萬個符號的內存，現有解調芯片通常需要配合SDRAM來完成該功能。無論內置還是外置SDRAM都直接增加了成本，但內置SDRAM可顯著降低封裝和PCB的成本。外置SDRAM的功耗也不能忽視。幸運的是，交織算法要求SDRAM的時鐘頻率在40MHz左右，這有效地限制了整體功耗，降低了接口電路的設計難度。
LDPC編碼以強大的糾錯能力著稱。它的解碼算法是迭代的，第一次迭代的效果比后續(xù)迭代顯著很多。由于LDPC解碼的功耗很大，數據修復一旦完成應立即終止迭代，或者應該設置最大迭代次數，以避免在修復概率很低的數據上白白耗費功率。
DRX398yZ解決方案
DRX398yZ是Micronas公司即將推出的一款針對中國地面數字電視傳輸標準GB20600-2006的解調芯片。DRX3986Z同時支持國標單多載波的解調，主要針對IDTV以及將在國內各地使用的接收機產品設計(如USB電視棒)。DRX-Z系列芯片的集成度很高，內置了10b高速ADC、鎖相環(huán)和解交織用SDRAM，只需搭配簡單的無源晶體便可工作，可大大簡化解調芯片的周邊電路，讓工程師輕松完成設計。
DRX398yZ接收中頻或者低中頻差分信號輸入，支持常用的中頻頻率(如36MHz、36.125MHz及36.166MHz等)。芯片配備中頻及射頻兩路自動增益控制信號(IF/RF AGC)，輸出形式均為脈寬調制波形，需使用分立元器件搭建低通濾波器從而形成平穩(wěn)的增益控制電壓。這兩個AGC輸出管腳也可以配置成Open Drain狀態(tài)，這樣可以進一步擴大電壓控制范圍，配合更多種類的高頻頭。
該芯片的TS流輸出波形也可配置，并行、串行輸出模式皆可選，輸出的TS數據的高低位也可翻轉，以便最大限度地優(yōu)化與各類解碼芯片搭配的PCB設計。
DRX-Z系列芯片的驅動軟件和Micronas其它解調產品線保持兼容。相對于傳統(tǒng)解調芯片開放寄存器表的做法，Micronas公司的解調產品內置了總控微核，通過I2C接口接收各類控制指令，執(zhí)行內部控制操作之后再將結果返回。因此，在驅動程序中，Micronas公司給客戶開放了一組API接口進行控制。為便于客戶的評估和集成調試，還提供參考設計電路板和基于Windows操作系統(tǒng)的評估軟件。
Micronas公司相信這款全新的解調產品系列將幫助中國客戶輕松完成數字電視產品的設計，從容應對快速增長的數字地面國標市場。
評論