數(shù)字電視解調(diào)芯片關(guān)鍵技術(shù)分析

沈 凱

（江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司蘇州分公司，蘇州 215000）

雖然在我國科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)一步發(fā)展下，數(shù)字電視的性能越來越完善?？紤]到載波在傳輸過程中容易相互干擾等情況，因此有必要切實(shí)掌握數(shù)字電視解調(diào)芯片中的關(guān)鍵技術(shù)，從而在有效為提升數(shù)字電視傳播效果提供良好技術(shù)支持的同時(shí)，也可以幫助數(shù)字電視在發(fā)展過程中突破技術(shù)難關(guān)，順利走上可持續(xù)發(fā)展之路。

1 數(shù)字電視同步接收技術(shù)

在現(xiàn)階段的數(shù)字電視當(dāng)中普遍運(yùn)用了影音視頻壓縮解碼技術(shù)，進(jìn)而有效達(dá)到提高數(shù)字電視傳送清晰度的目的。但隨著需傳輸數(shù)字電視套數(shù)的逐漸增多，在數(shù)字電視解調(diào)芯片中如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)有效同步也逐漸成為影響數(shù)字電視解調(diào)芯片進(jìn)一步發(fā)展的重要問題。因而在當(dāng)前的數(shù)字電視解調(diào)芯片中，數(shù)字信號(hào)同步技術(shù)屬于其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。由于數(shù)字信號(hào)在信道傳輸時(shí)容易產(chǎn)生相應(yīng)額信道噪聲、多徑衰落，加之受到其他物體自身產(chǎn)生的散射波、反射波等其他因素的影響，容易出現(xiàn)信號(hào)無法正常多徑接收的情況。因此數(shù)字電視解調(diào)芯片技術(shù)中的信號(hào)同步接收技術(shù)，主要通過結(jié)合具體數(shù)字信號(hào)傳輸需要以及接收設(shè)備的實(shí)際性能，設(shè)計(jì)使用相應(yīng)的同步算法，依托高速移動(dòng)通信技術(shù)在同步移動(dòng)幀的同時(shí)，有效接收數(shù)字電視信號(hào)，進(jìn)而使得接收數(shù)據(jù)能夠有效抵抗多經(jīng)衰落對(duì)其造成的不良影響。

以動(dòng)態(tài)范圍下的幀同步調(diào)整為例，在該項(xiàng)技術(shù)中立足信道具體特點(diǎn)對(duì)相關(guān)窗口位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，進(jìn)而使得主徑能夠始終位于相關(guān)窗口內(nèi)。在此過程中，需要使用幀同步器實(shí)時(shí)精準(zhǔn)捕捉最高相關(guān)峰在相關(guān)窗口當(dāng)中的具體位置，同時(shí)根據(jù)實(shí)際輸入信號(hào)幅度適當(dāng)調(diào)整相關(guān)閾值[1]。如當(dāng)出現(xiàn)深衰落情況時(shí)則需要適當(dāng)減小相應(yīng)閾值。

2 數(shù)字電視接收解調(diào)器技術(shù)

在數(shù)字電視解調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，解調(diào)器專門負(fù)責(zé)解調(diào)各種數(shù)字信號(hào)，使得經(jīng)過解調(diào)的數(shù)字信號(hào)可以有效滿足信道傳輸需要，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所有數(shù)字信號(hào)的精確傳輸?？紤]到在實(shí)際信道傳輸中，因接收機(jī)與發(fā)送機(jī)容易出現(xiàn)相位不同步的情況，進(jìn)而出現(xiàn)傳播延遲，導(dǎo)致信號(hào)傳輸出現(xiàn)較大誤差。因此在數(shù)字電視接收解調(diào)器技術(shù)中，首先需要將具有良好使用性能的調(diào)諧器運(yùn)用在模擬前端，隨后再利用解調(diào)器解調(diào)載波偏差。此外，需要利用信道解碼器以及數(shù)字解調(diào)器信道解碼調(diào)制后數(shù)字信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)。但在此過程中，需要精準(zhǔn)檢測(cè)信道環(huán)境，以此為基礎(chǔ)確定數(shù)字電視解調(diào)器相應(yīng)的調(diào)制以及編碼方式。當(dāng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在信號(hào)失真問題時(shí)，則需要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)對(duì)出現(xiàn)偏差的頻率以及采樣進(jìn)行有效補(bǔ)償，而后再解調(diào)其他數(shù)據(jù)，從而在保障序列正確的前提下使得單載波調(diào)制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行，在最大程度改善信道環(huán)境下，令發(fā)射機(jī)得以正常發(fā)送信號(hào)。

在數(shù)字電視解調(diào)器中的定時(shí)恢復(fù)技術(shù)中，ADC負(fù)責(zé)完成所有輸入數(shù)據(jù)的采樣工作，但需要保障ADC采樣率不能低于4倍波特率，否則會(huì)直接影響同步性能。此后通過利用自動(dòng)增益控制模塊有效固定輸出電平值，所有輸入數(shù)據(jù)均需要通過插值器被統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成4倍波特率，經(jīng)由SRRC濾波器完成同本地PN的滑動(dòng)相關(guān)。專門負(fù)責(zé)幀同步的模塊，依照具體相關(guān)峰位置鎖定幀起點(diǎn)位置和當(dāng)前幀號(hào)。在對(duì)本地PN進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后確保其和所接收當(dāng)前幀幀頭PN序列相位相同后即可有效完成幀同步[2]。此時(shí)通過運(yùn)行STR環(huán)路對(duì)定時(shí)誤差進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，在運(yùn)用鑒相器完成相位誤差的精準(zhǔn)鑒別，并利用環(huán)路濾波器實(shí)現(xiàn)成功濾波后直接將其輸入至數(shù)控振蕩器中，由插值器負(fù)責(zé)生成相應(yīng)控制信號(hào)并適當(dāng)調(diào)整數(shù)據(jù)頻率及相位，達(dá)到定時(shí)恢復(fù)的目的。

3 數(shù)字電視信道估計(jì)及均衡技術(shù)

在數(shù)字電視信道估計(jì)與均衡技術(shù)的實(shí)際使用過程中，需要實(shí)時(shí)糾正失真的信號(hào)，并在此過程中有效恢復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)。立足具體子載波信道中的調(diào)制數(shù)據(jù)，特性評(píng)級(jí)信道頻域，依次有效實(shí)現(xiàn)信號(hào)穩(wěn)定傳輸。而為了防止傳輸信道補(bǔ)償畸變，需要精準(zhǔn)計(jì)算各OFDM符號(hào)信道頻域沖擊響應(yīng)變化值，在數(shù)字電視接收設(shè)備處于快速移動(dòng)的狀態(tài)下靈活運(yùn)用ICI消除技術(shù)，以此有效達(dá)到降低子載波間的干擾，對(duì)信道變化下產(chǎn)生的ICI進(jìn)行精準(zhǔn)控制。當(dāng)成功完成OFDM符號(hào)頻域信號(hào)的接收之后，考慮到信道沖擊影響，不應(yīng)立即靜止處理發(fā)射臺(tái)。而是在嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)信道頻譜利用率進(jìn)行有效控制。在此過程中，需運(yùn)用數(shù)據(jù)接收盡可能控制頻域接收數(shù)據(jù)當(dāng)中信道變化的ICI分量。而后結(jié)合具體信噪比多普勒頻率估計(jì)值，判斷出相應(yīng)的估計(jì)誤差，在完成精準(zhǔn)的函數(shù)模型計(jì)算后即可有效降低多普勒估計(jì)偏差。

結(jié)束語：本文通過對(duì)數(shù)字電視解調(diào)芯片關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析研究，在分別說明數(shù)字電視信號(hào)同步技術(shù)、解調(diào)器技術(shù)及其信道估計(jì)與均衡技術(shù)下，指出通過合理運(yùn)用數(shù)字電視解調(diào)芯片關(guān)鍵技術(shù)，能夠在有效保障信號(hào)同步的基礎(chǔ)上，降低載波干擾影響，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高質(zhì)量穩(wěn)定傳輸，達(dá)到優(yōu)化數(shù)字電視傳送效果的目的。