卫星数字电视接收机的工作原理
卫星数字电视接收机的工作原理
卫星数字电视接收系统一般由接收天线(包括馈源)、低噪声下变频器(高频头lnb)和卫星数字电视接收机三部分组成：其中天线、高频头称室外单元：卫星数字电视接收机称室内单元，或称综合解码接收机(即
ird)，是当代计算机技术、数字通信技术和微电子技术融合的结晶。
1ird的功能框图
ird的一般功能框图如图1所示。由图可知，一个典型的ird包括：调谐器、第二中频信号解调、信道解码、mpeg一2传输流解复用、mpeg一2音／视频解码和模拟音／视频信号处理。
2．信道接收模块
c波段或ku波段的卫星下行信号由犬线接收，经过lnb放大和下变频，形成950～2050mhz第一中频信号，经电缆送到ird的调谐器，高频调谐器根据所需接收的频率，通过pll(锁相环)环路控制本机振荡器频率，把输入信号变频成第二中频(479．5mhz)信号，送到正交检相器分解出i、q两路模拟信号，经过a／d转换器再把这两路模拟信号分别转换成6比特的并行数字信号，进入qpsk解调电路和信道纠错电路。
qpsk解调器的核心部分起到载波恢复、寻址、位同步、反混叠、匹配滤波和自动增益控制(agc)作用。
butterworth型匹配滤波器用米完成升余弦滚降形状的脉冲形成滤波变换(α=o．35dvb或α=o.20dss，dvb数字视频广播，dss数字卫星业务)。
信道纠错部分包括：viterbi卷积(1／2，2／3，3／4，5／6，6／7和7／8，k=7)和rs解码(204、188dvb)。viterbi解码可对误码率(ber)为10^-4～10^-2的数据流进行纠错，以达到rfr为10-4。rs解码主要对突发性片状误码进行纠错，以达到ber优于10^-10的结果，最后输出符合mpeg一2标准的传输流(ts)，每个数据包为188个字节。早期的信道接收模块由两片集成电路完成，如国产的xowj—1型ird由集成电路stv0190完成双路a／d变换，由集成电路stv0196完成qpsk解调及前向纠错fec，目前已将上述两块集成电路功能合成到一块芯片，如：stvd0199，odm8511等。
3．解复用模块
ts码流是一种多路节目数据包(包含视频、音频和数据信息)，按mpeg协议复接而成的数据流。因此，在解码前，要先对ts流进行解复用，根据所要收视节目的包识别号(pid)提取出相应的视频、音频和数据包，恢复出符合mpeg标准的打包的节目基本流(pes)。
解复用芯片内部集成了32个用户可编程的pid滤波器。其中1个用于视频pid，1个用于音频pid，余下的30个可用于节目特殊信息(psi)、服务信息(si)和专用数据的滤波。pid处理分两个步骤：
(1)pid预处理：仅进行pid匹配选择，过滤掉那些pid值不匹配的包，挑出所需收视节目的数据包。
(2)pid后处理：进行传输流(ts)层错误检查(包括包丢失、pid不连续性等)，同时滤除传输包的包头和调整段，找出有效载荷，按一定次序连接，组合成f'es流。
系统时钟为27mhz，由压控振荡器(vc。xo)产生，通过提取码流中的节目时钟基准(pcr)控制pll环路，使ird的系统时钟和输入节目的时钟同步。
芯片内部还嵌有risccpu，它具有很强处理能力，与系统软件一起，能处理ird复杂的系统任务，如：传输字幕、屏幕显示(osd)、图文电视、电子节目指导(epc)等。
dram控制器支持16mbdram(动态随机存储器)，由cpu、传输和其他功能所共同分享。解复用芯片有cl9110、st20—tp2等。
4mpfg一2解码模块
符合ccir601格式的视频数据流和pcm音频数据流，分别送到视频编码器和音频dac(数模转换器)按一定电视制式(pal或ntsc)生成模拟电视信号，供电视机接收。一般peg一2解码器的结构如图2所示。
目前开发的mpeg-2解码模块将系统解复用模块集成到一起，有时称为单片机，如：st公司(法国汤姆逊公司)的sti5500、5505、5512、5518，hyundai公司的odm8211，富士通公司的mb87l2250及lsi公司的sc2000等，北京海尔公司也研制了可商品化的mpeg一1解码芯片，命名为“爱国者一号”。
ird的附加功能模块包括条件接收模块ic卡接口、视／音频输出接口、数据流接口、遥控器和电源等部分。
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1ird的功能框图
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2．信道接收模块
c波段或ku波段的卫星下行信号由犬线接收，经过lnb放大和下变频，形成950～2050mhz第一中频信号，经电缆送到ird的调谐器，高频调谐器根据所需接收的频率，通过pll(锁相环)环路控制本机振荡器频率，把输入信号变频成第二中频(479．5mhz)信号，送到正交检相器分解出i、q两路模拟信号，经过a／d转换器再把这两路模拟信号分别转换成6比特的并行数字信号，进入qpsk解调电路和信道纠错电路。
qpsk解调器的核心部分起到载波恢复、寻址、位同步、反混叠、匹配滤波和自动增益控制(agc)作用。
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3．解复用模块
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