DTMB標準回顧

??? 根據(jù)標準文本可看出，DTMB標準是單載波系統(tǒng)和多載波" title="多載波">多載波系統(tǒng)相融合的產(chǎn)物。載波數(shù)、PN類型、星座點、NR編碼和LDPC編碼碼率、交織深度等多個參數(shù)選項總共衍生出330種組合。然而，其中有些參數(shù)選項明顯是為了某種載波調(diào)制方式而設的，將它們應用到另一種載波調(diào)試方式則意義不大。在這330種模式中，大約260種是我們認為有實用價值的。事實上，相關部門研究制定的《地面數(shù)字電視接收機通用規(guī)范》也只對其中的7種模式作了要求。減少模式有利于降低產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)成本并快速將方案推向?qū)嶋H應用。

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DRX398yZ的系統(tǒng)原理框圖。

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??? 每個DTMB的信號幀均由用于同步和信道估計的PN序列以及數(shù)據(jù)載荷部分組成。單載波模式下的數(shù)據(jù)載荷在時域進行調(diào)制，而多載波模式下的數(shù)據(jù)載荷在頻域進行調(diào)制。對于標準的多載波部分，使用頻域處理是傳統(tǒng)的解決方案，這使得與頻譜相關的各類信道失真(諸如模擬同頻干擾、單頻干擾等)可以很方便地得到偵測、抑制或補償。對于標準的單載波部分，則最好使用時域的判決反饋均衡器" title="均衡器">均衡器，以便偵測時域相關的失真(諸如回波、相位抖動等)。均衡器的工作不僅基于PN序列，而且在數(shù)據(jù)載荷部分也能繼續(xù)。雖然這類時域均衡器的實現(xiàn)成本可能較高，但它們的性能好，還是物有所值的。

??? PN420和PN945幀頭由循環(huán)PN序列構(gòu)成，并發(fā)送功率高于幀內(nèi)數(shù)據(jù)載荷部分。這使得多載波解調(diào)器可以僅依賴PN序列所帶來的信道信息對頻域載荷進行糾正補償。相同的幀也可以用于單載波中，但高功率的PN要求均衡器的精度要提高，從而增加了實現(xiàn)成本。此外，這些序列的循環(huán)特性會在均衡器抽頭上形成回波的假象，并與真實信號中的回波混在一起，很難消除。因此，非循環(huán)且信號功率連續(xù)的PN595序列更適合于標準中的單載波部分。

??? PN420和PN945幀頭又分為固定和旋轉(zhuǎn)兩種。在固定模式下，每幀的PN序列都是相同的；在旋轉(zhuǎn)模式下，每幀PN序列的起始相位都不同。由于回波的影響，前一幀的數(shù)據(jù)載荷會延后疊加到當前幀PN序列的前半部分，后半部分可仍舊保持“干凈”。傳統(tǒng)的處理此類失真的辦法是在時間上進行濾波以減少影響。但在旋轉(zhuǎn)模式下，PN序列的各部分均可以通過“干凈”的窗口，這使得更多更好的信道算法可以得到運用。高級的解調(diào)芯片" title="解調(diào)芯片">解調(diào)芯片可以基于旋轉(zhuǎn)模式提供更好的接收性能。

??? 還有一類參數(shù)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(jié)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" title="判決反饋均衡器">判決反饋均衡器的性能。

DTMB解調(diào)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(chǎn)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(diào)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(nèi)；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(xiàn)有的其他制式的解調(diào)產(chǎn)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(chǎn)品上市時間。

??? 任何解調(diào)產(chǎn)品的設計都是從仔細選擇針對中頻信號的高性能數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)開始的。如果ADC的性能不好，后續(xù)的數(shù)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(diào)芯片甚至可以復用高頻頭內(nèi)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(nèi)需具備低噪聲的鎖相環(huán)以便產(chǎn)生內(nèi)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(nèi)部工作時鐘也能有效地降低芯片面積。縮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(diào)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(diào)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(shù)據(jù)。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(nèi)存，現(xiàn)有解調(diào)芯片通常需要配合SDRAM來完成該功能。無論內(nèi)置還是外置SDRAM都直接增加了成本，但內(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)，以避免在修復概率很低的數(shù)據(jù)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(shù)字電視傳輸標準GB20600-2006的解調(diào)芯片。DRX3986Z同時支持國標單多載波的解調(diào)，主要針對IDTV以及將在國內(nèi)各地使用的接收機產(chǎn)品設計(如USB電視棒)。DRX-Z系列芯片的集成度很高，內(nèi)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(diào)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(diào)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(shù)據(jù)的高低位也可翻轉(zhuǎn)，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(qū)動軟件和Micronas其它解調(diào)產(chǎn)品線保持兼容。相對于傳統(tǒng)解調(diào)芯片開放寄存器表的做法，Micronas公司的解調(diào)產(chǎn)品內(nèi)置了總控微核，通過I2C接口接收各類控制指令，執(zhí)行內(nèi)部控制操作之后再將結(jié)果返回。因此，在驅(qū)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(diào)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。