数字电视地面广播接收机的系统研究与软件设计

天津大学硕士学位论文数字电视地面广播接收机的系统研究与软件设计姓名：傅颖申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：刘开华20070501数字电视地面广播接收机的系统研究与软件设计作者：傅颖学位授予单位：天津大学相似文献(6条)1.学位论文黄震亚数字电视地面广播系统中均衡器的设计与实现2006数字电视技术是广播电视技术史上又一次的飞跃。它是当今世界上最先进的图像编码处理技术、数字处理技术和数字通信技术的完美结合，是当今世界技术竞争的焦点之一。数字电视地面广播接收中，最严重的干扰是多径衰落。均衡器就是用来对付多径衰落的，均衡器的好坏，成为影响接收机性能的决定因素。因此，均衡器是数字电视接收机中非常重要的一部分。信道均衡是数字电视地面广播标准制定和接收机设计中所要考虑的核心问题之一。在单载波数字电视地面广播接收机中，可以采用对接收信号直接进行自适应均衡的方案。在多载波数字电视地面广播接收机中，通常采用信道估计和频域均衡相结合的间接均衡方案，而有些单载波数字电视接收机也采用间接均衡。一个实际的数字电视地面广播接收机，是由均衡器和其它很多同样重要的部分共同构成，这些部分包括载波恢复、时钟同步、信道解码和自动增益控制等等。本文的讨论不涉及这些内容，但它们在数字电视地面广播中也具有重要的地位。本文讨论了数字电视地面广播系统中均衡器的算法及结构，针对符号间隔均衡器对采样时间敏感的特性，根据多径信道模型，本文提出了分数间隔判决反馈均衡器，并将其应用于ATSC系统中，使接收机具有更强的跟踪信道时变的能力，提高了数字电视移动接收的能力，通过计算机仿真显示了该结构的优点。传统的信道均衡需要训练序列的辅助。但是对于单载波时变信道，完全依赖训练序列的均衡是不够的，这是因为为了节省带宽，训练数据在全部发送数据中只占很小的比例，往往来不及使均衡器完全收敛于最小均方误差（MMSE）解。在实际接收环境中更容易发生。因此研究盲均衡算法对数字电视地面广播信号的接收具有重要意义，这是本文着重研究的问题之一。本文提出了一种新的快速收敛算法——MSAGRCA算法，并用计算机对其进行了性能仿真，证实了该算法的有效性。数字电视地面广播是一个实践性很强的课题，希望本文的研究尽一份微薄之力。2.学位论文高原DTMB系统中信道估计算法的研究与实现2009经过十多年的发展，数字电视技术已非常成熟，将全面取代模拟电视，成为新兴的信息支柱产业之一。地面数字电视广播主要形成了四大标准：欧洲的DVB—T、美国的ATSC、日本的ISDB—T、中国数字电视地面传输标准（简称DTMB，DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting）。信道估计和信道均衡是数字电视地面广播标准接收机设计中所要考虑的核心问题之一。在单载波数字电视地面广播接收机中，可以采用对接收信号直接进行自适应均衡的方案；在多载波数字电视地面广播接收机中，通常采用信道估计和频域均衡相结合的间接均衡方案，有些单载波数字电视接收机也采用间接均衡。因此，信道估计和均衡之间有着紧密联系。本论文的主要研究内容是针对数字电视地面广播国标中的信道估计与均衡。本课题依托DTMB数字电视基带解码芯片研发项目撰写论文，首先介绍了数字电视的基本知识以及国内外地面传输系统，重点阐述了中国地面传输系统，并对地面传输方式的信道特征进行了分析。接着在众多信道估计技术中选取了基本适用于国标DTMB帧结构的三种常用信道估计算法，分析其优劣，计算实现复杂度，然后提出了一种适用于DTMB系统的LMS信道估计算法并详细给出了整体实现方案。为达到国标要求以及提高算法性能，提出了三种改进算法的方法，特别针对LMS算法收敛速度与估计精度矛盾的问题，增加了多普勒估计模块，用估计的多普勒频率动态调整参数，从而使算法不仅快速收敛，而且估计精度提高。仿真结果表明，本算法在达到国标TOV要求的基础上能在多种信道下达到较优性能。本信道估计与均衡方案适用于一切时域已知序列的OFDM系统。本文完成的工作主要包括：总结了三种常用信道估计方案，分析其优劣及实现复杂度；提出了一种基于LMS算法的信道估计算法，并详细实现；针对算法缺陷给出了三种改进方法，使算法性能不仅满足国标要求，并在多种信道中表现卓越。3.学位论文罗鉴珂基于DVB-T体制的机顶盒前端设计与实现2009随着数字电视广播的迅猛发展，广播电视正处于单向广播向双向交互传输方式转变，基本业务向扩展和增值业务拓展的发展阶段，数字机顶盒正是这一发展阶段的产物。依靠机项盒，人们不仅能在原有的模拟电视的基础上收看数字电视，还能利用交互功能获得电子节目指南、视频点播、网站广播等增值服务，大大增强了电视机的功能和应用范围。因而，数字电视机顶盒的开发对于推动我国数字电视产业的发展具有非常重要的现实意义。数字地面电视广播系统是将广播电视节目以电波的方式通过地面进行传输的系统。DVB-T标准是欧洲的数字地面电视广播标准，由于其良好的抗多路径干扰能力，我国数字地面电视广播系统也采用了DVB-T标准。本文系统的论述了基于DVB-T标准的数字地面电视传输系统的详细结构、信号处理方式和流程。在对标准做了详细分析的基础之上，为C-NOVA(GW)公司的数字地面广播接收机顶盒设计并实现了接收系统前端(信号解调、信道解码)的总体解决方案。本文对整体方案做了详细的阐述，首先在硬件设计上，采用了Philips公司的调谐器TDM1316AL与ZARLINK的解调解码芯片ZL10353共同组成一个一体化的解调器。文章中对选用的调谐器和解调解码芯片做了详细的性能和功能实现分析。在软件设计上，由于整体项目采用实时操作系统VxWorks，所以本文对嵌入式操作系统VxWorks及其环境下的软件开发首先做了介绍。在此基础上，我设计了接收系统前端的整体软件构架，并着重针对于前端的信号总体控制，设备具体驱动以及中间件进行了开发。最后，将开发的接收系统前端软、硬件与后端主控芯片LS19700和H.264解码芯片：富瀚的FH8601共同集成，最终形成一款H.264标清、基于DVB-T标准的数字地面电视接收机顶盒的总体解决方案。在最后的测试中，得到了良好的接收效果，达到了实际应用目的。4.期刊论文吴天帆.归琳.熊箭.WUTian-fan.GUILin.XIONGJian国标地面数字电视接收机定时同步算法的改进-电视技术2010,34(4)提出了一种改进的国标数字电视地面广播接收机定时同步算法.该算法对基于PN序列相关的鉴相算法进行了改进,即对相关值进行预滤波,以检测出定时偏差,并采用全数字锁定环技术实现整个算法.软件仿真表明:在相同的信道环境和相近的环路收敛性能条件下,改进后的算法可以工作在2倍符号速率上,有效地降低了算法的复杂度.同时,通过对预滤波器的设计,可灵活地调节S曲线的形状,以调整算法捕获定时偏差的范围.5.期刊论文董平为DTV地面广播接收机选择高质量的解调解码芯片-中国集成电路2008,17(9)当前,数字电视产业的发展如火如荼,标准的制订、数字电视整体平移、终端制造商争先推出高清数字电视和机顶盒,这些都传递了一个声音:数字电视产业化革命即将到来.6.学位论文张立军数字电视地面广播中的信道估计与均衡2005本论文的主要研究内容是数字电视地面广播(DTTB)中的信道估计与均衡.放在一整套高清晰度数字电视工业标准中来看,数字电视地面广播仅仅是其中很小的一部分.然而,它却是近年来国际上大学和企业研究的热点.数字电视地面广播所面临的困难,主要是在无线广播信道中强烈的多径扩散会引起严重的信号衰落,尤其是在移动接收环境中,信道的快速时变特性使得信号的恢复更加困难.美国ATSC标准是世界上第一个数字电视标准,它在制定之初没有考虑移动接收的业务需求,而且对抗严重信道多径的能力不足,因此不能用于单频网(SFN)和移动接收.后来的数字电视地面广播标准,包括欧洲的DVB-T和日本的ISDB-T,采用正交频分复用调制(OFDM)多载波技术,能够有效对抗多径.目前,实现单载波系统的移动接收和SFN应用,仍然是一个令人感兴趣的课题,并且已经取得了很大的进展.本论文总结了作者在攻读博士学位期间的一些研究成果,系统地讨论了数字电视地面广播信道的估计与均衡问题.文中所提出的创新性成果,大部分已经被国内外杂志发表或录用.讨论的内容以单载波方案为主,而ATSC信号被做为一个典型的例子加以研究.这是因为对于单载波技术,严重多径衰落和移动接收使得接收机均衡器的设计仍然存在许多值得研究的问题.本文的第二章给出数字电视地面广播信道的一般性模型.第三章讨论了信道均衡和信道估计的基础理论,分析了DFE均衡器的收敛率,着重介绍了单信道盲估计、多信道盲估计和带预编码器的信道盲估计算法.第四章以ATSC-8VSB和DVB-T为例,分别介绍了单载波和多载波方案数字电视地面广播接收机中常用的信道估计与均衡算法.第五章主要针对单载波方案,介绍了一些改进算法,包括利用多接收天线构造的多输入DFE均衡器,利用重叠块FFT算法实现的单载波频域均衡器(SC-FDE),以及利用白化盲均衡器算法实现DFE的盲初始化.第六章介绍了数字电视地面广播的单频网应用,提出一种基于信道MIMO模型和波束形成的SFN信道均衡方案.在本论文中提出的所有算法,都用MATLAB仿真进行了验证和性能评价.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：a0d0e151-00eb-47df-bc06-9dec00b0c4cf下载时间：2010年9月9日