“中視一號(hào)”IC芯片及其信號(hào)處理特點(diǎn)
關(guān)鍵詞：中視一號(hào) 數(shù)字電視傳輸 時(shí)域同步
1 “中視一號(hào)”總體概述
2004年4月30日,由清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、凌訊科技等多家單位聯(lián)合開發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高清晰度數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斠苿?dòng)接收系統(tǒng)專用芯片——“中視一號(hào)”順利通過(guò)了教育部主持的成果鑒定。該芯片將高清晰度數(shù)字電視芯片的研究進(jìn)一步擴(kuò)展到地面?zhèn)鬏斝诺佬酒?使之成為用于DMB-T方案整機(jī)和系統(tǒng)的專用芯片。中視一號(hào)是基于自定義協(xié)議的DMB-T和TDS-OFDM多載波調(diào)制技術(shù)的芯片,在高碼率單天線HDTV信號(hào)的移動(dòng)接收方面有所創(chuàng)新。該芯片具有百萬(wàn)門級(jí)的規(guī)模,使用0.18微米工藝,采用多時(shí)鐘域技術(shù),共有128個(gè)引腳。芯片在仿真、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、布局布線、測(cè)試、封裝等方面的整體水平在國(guó)際上是領(lǐng)先的（出于工藝水平的考慮,第一批流片是由ST公司生產(chǎn)的）。該科研項(xiàng)目已成功地走通了整個(gè)設(shè)計(jì)流程,包括邏輯綜合、布圖規(guī)劃、時(shí)序收斂、信號(hào)完整性、信號(hào)串?dāng)_處理、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、分布式參數(shù)提取、互聯(lián)網(wǎng)降價(jià)、低功耗技術(shù)等,這些都是目前超深亞微米芯片設(shè)計(jì)中最具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。
大量試驗(yàn)表明,安裝“中視一號(hào)”芯片的DMB-T高清晰度數(shù)字電視整機(jī)系統(tǒng)展示了良好的地面移動(dòng)接收性能,特別是該芯片在載噪比門限和移動(dòng)性指標(biāo)方面優(yōu)于國(guó)際同類產(chǎn)品。此外,該芯片在鑒定前已在國(guó)內(nèi)多個(gè)電視廠家（長(zhǎng)虹、創(chuàng)維、康佳等）得到成功試用,性能指標(biāo)達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求�！爸幸曇惶�(hào)”的傳輸和接收速度達(dá)到了24Mbps,在時(shí)速120公司的交通工具上播放,不會(huì)發(fā)生圖像抖動(dòng)和丟失的現(xiàn)象;而在時(shí)速75公司以下的交通工具上播放,收視聲像質(zhì)量極為穩(wěn)定可靠,標(biāo)志著國(guó)內(nèi)對(duì)地面數(shù)字電視廣播傳輸信道專用芯片的研究取得了重大突破。
2 DMB-T系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
DMB-T系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。在總體方案上,DMB-T是對(duì)歐盟的DVB-T地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的繼承與發(fā)展。其傳輸系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)擾碼、內(nèi)外糾錯(cuò)編碼以及交織編碼等部分,DMB-T與DVB-T的顯著區(qū)別在于DMB-T采用時(shí)域同步正交頻分復(fù)用（TDS-OFDM）,這也是我國(guó)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的特色之處。
TDS-OFDM調(diào)制過(guò)程是：輸入的MPEG-2 TS碼流經(jīng)過(guò)信道編碼處理后在頻域上形成長(zhǎng)度為3780的反傅氏變換（IDFT）數(shù)據(jù)塊,采用傅氏變換（DFT）將IDFT數(shù)據(jù)塊變換為長(zhǎng)度為3780的時(shí)域離散樣值幀體,即7.56Mps個(gè)樣值,在OFDM的保護(hù)間隔插入長(zhǎng)度為378的偽隨機(jī)序列（PN）作為幀頭,接著將幀頭和幀體結(jié)合成時(shí)間長(zhǎng)度為550的信號(hào)幀,再采用具有線性相位延遲特性的FIR低通濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻域整形,最后將基帶信號(hào)上變頻調(diào)制到RF載波上�！爸幸曇惶�(hào)”的解調(diào)過(guò)程與調(diào)制過(guò)程相反。
