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卫星数字电视接收机的信号检测功能

2011-12-29 17:35| 发布者: 123456000000| 查看: 34| 评论: 0

摘要: 编者按:在寻星时,数字机自身有一些检测显示,如旌旗灯号强度、旌旗灯号质量(均有红色横条显示)、纠错等,这些显示纺暌钩的昵囔受机的什么功能指标,在细心阅读本文后,便会获得谜底。 为了便当泛博用户(领受者 ...

编者按:在寻星时,数字机自身有一些检测显示,如旌旗灯号强度、旌旗灯号质量(均有红色横条显示)、纠错等,这些显示纺暌钩的昵囔受机的什么功能指标,在细心阅读本文后,便会获得谜底。

为了便当泛博用户(领受者)对卫星数字电视旌旗灯号的领受,卫星数字电视领受机设置了多项旌旗灯号检测功能,搜罗旌旗灯号强度和旌旗灯号质量的接线指示、卷积缩短率的自动选择、旌旗灯号锁定指示等。在对旌旗灯号进行自动检测的基本下,还可进一步实现了对领受旌旗灯号的自动搜索,即所谓的“盲扫”(blindscan)。对于泛博的非专业的领受者,“盲扫”功能可以年夜年夜便利他们的收视,在省失踪了对领受机进行繁琐操作的情形下仍可很快搜索加入存储要看的节目。卫星数字电视领受机的这些旌旗灯号检测功能除了知足自身领受的需要,还可用于数据采集,经由过程串行数据接口将有关的检测数据输出,应用于其它的目的,如如雨衰时上行地球站上行功率的自动晋升、对干扰旌旗灯号的判别等。

对领受旌旗灯号的检测主若是在调谐顺(Tuner)中完成的,并借助于领受机的主控CPU参检测旌旗灯号进行措置。调谐器可划分为两年夜部门,一是调谐电路,二是链接(Link)电路。Link电路由一片集成电路组成,如意法半导体公司的STV0299和STV0399以及卓联半导体公司的MT312等芯片;曩昔的调谐电路都是由分立元件组成的,此刻也有单片的,如意法半导体公司的STB6000和卓联半导体公司的ZL10036等芯片。Link电路中稀有以百计的寄放器,用来暂存检测数据,主控CPU经由过程I2C总线挪用这些数据,完成统计和判定。调谐器的电路结构,灰色框内的部门就是Link电路。下面连系该框图解析各旌旗灯号的检测点和检测的事理。

旌旗灯号强度的指示

旌旗灯号强度是经由过程AGC电平的对应关系。年夜AGC电路掏出旌旗灯号,并将颇真值转换核对数显示出来,就获得用分贝数值暗示的旌旗灯号强度了。当然也可用发光二极管电平指示器或是条状图来显示旌旗灯号强度,这可使用用户直不美观地体味领受旌旗灯号的场强巨细。但仅靠这个指示,用户还无法确假寓收的是有用旌旗灯号仍是噪声之类的无用旌旗灯号。所以旌旗灯号强度指示往往要与载噪比(或称旌旗灯号质量)指示连系起来不雅察看。

旌旗灯号质量(载噪比)的指示

载噪比指示能够纺暌钩领受旌旗灯号的质量。它的事理是计较领受旌旗灯号星座的离散性。对于传输信道中的噪声,非论是加性的仍是乘性的,城市导致星座的离散,且噪声越年夜,离散性越年夜。所以对载噪比的检测恰是年夜忌本?座的离散入手的(编者注:离散,这是一种高档数学说话,在这里可理解成离领受旌旗灯号的差距)。对领受到的每个符号,都计较一下它的星座位置与理想位置的距离(矢量)di,然后求统计平均。显然该统计平均值(离散度)越年夜,声名载噪比越差。

公式(1)是某种型号的领受机用来计较载噪比的经验公式,它是以30000个符号做为统计样本的。好比离散度的数值为7000,则算出载噪比约为9.2dB。

Eb÷No=(13312-离散度数值)÷683 (1)

除了噪声以外,干扰旌旗灯号也会导致星座的离散,所以,膳缦沔计较的载噪比中现实上也搜罗了载扰比的成份。旌旗灯号强度指示和载噪比指示连系起来,以条状的形式显示在看管器屏幕上,在寻星时出格有用。

QPSK解调之后(Viterbi卷积译码之前)误码率的检测

卷积译码之前误码率的检测首要用于自动寻找卷积缩短率。点划线的左侧是误码率检测部门,将经由卷积译码的数据再年夜头编码,然后与未经译码措置的延迟数据进行比对,统计一下两者之间纷歧致的数据的数目,年夜而获得误码率。

如不美观卷积译码时使用的卷积缩短率有误,则误码率是斗劲高的。反之,当使用的缩短率正确时,误码率则会较着降低。经由过程与预先存储的误码率阈值进行斗劲,如不美观误码率高于对应的阈值,就声名使用的卷积缩短率不合适,需要改变卷积缩短率,直到误码率低于对应的阈值,则认为找到了正确的卷积缩短率。这样就实现了卷积缩短率的自动搜寻。

由两个寄放器配合工作,一个用来统计误码个数,一个用来进行统计时刻(周期)计数。每当计数周时代放器溢出时,则向主控CPU发出间断请求,由该CPU完成误码率的统计计较。

卷积译码之后的误码率

Viterbi卷积译码之后,即里德-所罗门译码之前的误码率的检测过程。它是假定里德-所罗门译码前后对应的数据比特,有分歧的即认为是错误比特。译码前后的204字节数据包,有暗影的字节中有犯错的比特。误码率的计较见公式(2):

误码率=译码前后不不异的比特个数÷(测量时刻×符号率×卷积缩短率×2)(2)

这个检测点的误码率抉择了领受旌旗灯号的质量能否达到“准无误码”,只要该点的误码率小于10-4,则里德-所罗门译码之后旌旗灯号的误码率将小于每小时1个比特,即“准无误码”。但这个检测点的结不美观对于数字卫星领受机自己的领受没有什么辅佐,或者说,领受机自己并不使用这一结不美观。

里德-所罗门译码之后的误码率

这个检测点的误码率的测定与膳缦沔的卷积译码之后的误码率检测过程是不异的,只是这儿对比的是里德-所罗门译码前后不不异的字节个数。因为RS(204,188)纠错码的纠错能力是8个字节,如不美观一个204字节包中的错误字节跨越了8个,则认为这个包未被校正。所以此处的误码率是用(错)误包率来计量的,计较体例见公式(3)。每当呈现一个未被校正的错包,Link电路会发出一个错误指示,但并不终止后续MPEG-2解码器的工作。

误包率=(未校正的包的个数×204×8)÷(测量时刻×符号率×卷积缩短率×2) (3)

领受载波频率的盲扫

在盲扫之前需先确定扫描频点的步进距离,好比设为6MHz,则对应的捕捉规模也就随之确定下来,应为不少于±3 MHz。假如肇端扫描频率为f0(现实的频率一般是950MHz),在此频率两侧起头搜索,则第二个扫描频点为f0+6(MHz)。如不美观在这个频点四周搜索到一个节目,载波频率为f1,则下矣闽扫描频点就成了(f1+6),以此类推。好比在频点(f1+12)四周又搜索到载波f2,则下矣闽扫描频点就酿成了(f2+6)。就这样,扫描频点不竭地向高端推进,直到领受频段的上限(一般是2150MHz),最终完核对领受载波频率的盲扫。

锁定检测

锁定检测搜罗两个方面的内容,一是载波锁定检测,二是时钟锁定检测。

当调谐器的本振旌旗灯号与输入载波实现了锁相,就意味着调谐器可以进行正常的QPSK相关解调,此时调谐器会输出一个CF(Carrier recovery Flag)标识表记标帜。

当QPSK解调出的数据旌旗灯号不变后,时钟得以正确地恢复,进而对领受的符号进行计数。众所周知,204字节包中的(帧)同步字节是47H,但每过8个包翻转为B8H。Link电路中使用了一个计数器对B8H进行加减计数,当B8H正常呈现时加1,丢失踪时减1,正向计数溢出时发生TF(Timing lock Flag)标识表记标帜。呈现这个标识表记标帜意味着领受的TS流已经实现同步,对于“盲扫”的领受机而言,确定了相邻两个B8H字节的侍旧肃离还意味着搜索到了领受旌旗灯号的符号率,也就是完成了符号率的盲扫。

CF标识表记标帜和TF标识表记标帜进行逻辑“与”,就发生了LK(Lock)指示,即锁定指示。只要卫星领受机发出了锁定指示,就提醒用户已经不变地收到了节目。反之,当领受机失踪锁时,MPEG-2解码器将遏制解码,同机缘器发出失踪锁告警,此时看管器上出色现黑屏或静帧。

综上所述,卫星数字电视领受机的各项旌旗灯号检测功能是为了知足领受的需要。这些检测功能均在主控CPU的节制下由Link电路来完成。所有的检测结不美观还可经由过程串行数据输出口输出。对应着STi5518芯片的串行I/O电路(RS-232接口),在卫星数字电视领受机中,这个接口凡是是用来下载进级软件的。只要更改一下设置,这个接口就可输出有关的检测结不美观,供给给诸如雨衰节制器或干扰识别仪之类的设备做为参考旌旗灯号。当呈现雨衰时,领受旌旗灯号的电安然安祥信噪比城市下降;当遭蹬嘀才时,领受旌旗灯号的信噪比会下降,误码率则会上升。后置的仪器设备可把这些检测结不美观做为判据,而此时的卫星数字领受机就起到一台数据采集器的浸染。


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