tuner与demodulator概要

nullTUNER 与 DEMODULATOR 概要 TUNER 与 DEMODULATOR 概要 内容说明：内容说明：本文档主要是从软件和硬件两个角度概要阐述一个TS流的包（188bytes）是如何在 –C/-T/-S 信道系统中变换传送的。 目的是使大家在整体上去认识一个带有信息的TS流的包是如何在这样一个【编码-调制-传输-解调制-解码】的系统中实现的，以及在这个变换传输的过程中信息的具体表现形式及电气 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，以及相关控制信号的表现形式及电气标准。 系统框架说明：系统框架说明：从源端到终端：IEEE 频谱的划分： IEEE 频谱的划分： 从低频到高频：IEEE 频谱的划分： IEEE 频谱的划分： 有线（C）和 地面（T）的机顶盒一般使用VHF（甚高频）和UHF（特高频），而卫星（S）一般使用SHF（超高频），也及我们常说的C波段和Ku波段。有趣的变换 有趣的变换 题目是：叙述dBuV,dBmV和 dBm（对应于75欧姆的负载）各自的含义，并推导出他们之间的转换关系式。 解答： 解答： <一> dBuv、dBmv、dBm的定义： 背景知识：有线电视（CATV）系统工作在75Ω环境下。绝大部分CATV测量是以电压为参考，以dBmV 或dBμV为单位进行测量。 1，dBμv 标准定义中，dBμV是以1μVrms为参考，输出电压(Vout)以μVrms为单位进行测量。计算：若负载的电压是U（μv），那么换算成分贝制dBμv为: Y1=20lg (dBμv) ……………………………………………………………..……….(1) 【在这里，我们还要把它反过来：U＝ (μv) ，这样我们就可以把测试结果换算成真实的电压，下面dBmv的算法与此同。】 2，dBmv 按照标准定义，dBmV是以1mVrms为参考，输出电压(Vout)以mVrms为单位进行测量。 计算：若负载的电压是U（mv），那么换算成分贝制dBmv为: Y2=20lg (dBmv) ……………………………………………………………….…….(2) 3，dBm 按照标准定义，功率的测量单位是mW，dBm以1mW为参考。 计算：若负载消耗的功率是P（mw），那么换算成分贝制dBm为: Y3=10lg (dBm) …………………………………………………………………..….(3) 解答： 解答： <二> 三者之间的换算关系: [1] dBμv和dBmv之间的换算。 若负载的电压是Y1dBμv，那么由（1）可得其电压值是： U＝ (μv)＝ （mv） 结合（2）可知：换算成dBmv是: Y2= 20lg＝Y1－60 （dBmv） 若已知负载的电压是Y2dBmv，换算成dBμv制，有相同的结论。 总结：Y2（dBmv）= Y1（dBμv）－60 …………………………………………………….. (4) [2] dBμv和dBm之间的换算。 若负载的电压是Y1dBμv，那么由（1）可得其电压值是： U＝ (μv) =（v） 又已知负载(R)为75欧姆，其消耗的功率是： P== (w)= []103 (mw) 结合（3）可知：换算成dBm是: Y3=10lg =10[―lg75+3 ]=Y1―120―18.7506+30= Y1―108.7506 (dBm) 若已知负载消耗的功率是Y2dBm，换算成dBμv制，有相同的结论。 总结：Y3(dBm)= Y1 (dBuv)―108.7506…………………………………………………….. (5)变频的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ：变频的方法 ：IF = | Fo – Fs |。 这里，IF是从调谐器出来的中频信号，Fo 是本地振荡信号，Fs 是输入的射频信号。 不论是在地面、有线或是卫星中，下图都可以大致代表TUNER（调谐器）的主要功能。 DVB广播传输系统：DVB广播传输系统：DVB 数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、SMATV（Satellite Master Antenna Television卫星电视共享天线系统）、MMDS（Microwave Multipoint Distribution Systems 微波多路复用系统） 在内的所有通用电视广播传输媒体。 包括： DVB-S（ETS 300 421）——数字卫星直播系统标准 DVB-C（ETS 300 429）——数字有线广播电系统标准 DVB-T (ETS 300 744)——数字地面广播系统标准 DVB-SMATV（ETS 300 473）——数字SMATV（卫星共用天线电视）广播系统标准 DVB-MS（ETS 300 748）——高于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准 DVB-MC（ETS 300 749）——低于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准 近些年来还陆续出来了 DVB-C2 DVB-T2 和 DVB-S2的系统标准。什么是信道？ 什么是信道？ 信道是传送信息的载体——信号所通过的通道，包括通信设备和传输媒体。这些媒体可以是有形媒体或无形媒体。 地面电视广播系统、卫星电视广播系统以空气做为媒体。有线电视广播系统、电信网络系统以电缆、光纤做为媒体，磁盘、光盘等也是一类媒体。这些传输媒本都属于信道的范筹。信息在通过媒体传输前，需要对信息进行处理，在通信原理上，这种处理称为信道编码和调制。 信息是抽象的，信道则是具体的。比如：二人对话，二人间的空气就是信道；打电话，电话线就是信道；看电视，听收音机，收、发间的空间就是信道。信道的作用 信道的作用 在信息系统中信道主要用于传输与存储信息，而在通信系统中则主要用于传输。信道编码 信道编码 信道编码也即纠错编码。由于数字信号在传输中受到各种噪声、杂波、衰减、干扰等因素造成信号质量劣化、丢码或误码，因此在信号传输前需要对数字信号进行一些特殊处理，以某种方式加入一定的控制误差用的数码以达到自动检测纠错等目的，这一过程则称之为信道编码。信道编码主要是对数字信号进行RS外编码、交织、卷积等编码。这样在信号接受端接受后则可按预先规定的 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 进行解码，确定信息中有无错误，若有则确定其位置并进行纠错。信道编码-纠错编码:信道编码-纠错编码:纠错编码是数字通信系统的一大优点。纠错编码主要有三种类型：前向纠错（FEC: Forward Error Correction）、检错重发（ARQ）和混合纠错（HEC）。后两种类型用于双向通信系统中。DVB属单向广播，采用前向纠错FEC。信道编码-回波干扰 :信道编码-回波干扰 :回波干扰在地面广播中最为普遍，地面广播中发射信号的电磁波遇到山脉、树木及楼房而产生反射，反射信号进入接收机中就会造成回波干扰。有线电视系统中，由于网络节点的阻抗不匹配等原因也造成了一定的回波干扰，但程度要比地面广播中的轻。卫星广播中因为天线的方向性很强，一般不存在回波干扰。回波干扰在模拟电视中造成的就是重影，而在数字电视系统中造成的是数字通信中所谓符号间干扰。 从接收机的角度来看，回波干扰相当于将发射信号延时，再进行幅度衰减和相位旋转后，叠加在原发射信号上。因此回波信号对通信系统的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 有影响的特性有三项：时延、幅度衰减和回波的相位旋转。 回波干扰的频率响应呈现周期性的衰落，这在通信原理中称为“频率选择性衰落”。所以数字广播信道中的回波干扰属于频率选择性的衰落。 DVB-C等单载波信道技术采用均衡技术减弱回波干扰影响，DVB-T等多载波信道技术综合信道估计、编码、交织技术减弱回波干扰影响。 信道编码-字节到m位符号变换 :信道编码-字节到m位符号变换 :由于发射端在卷积交织之前以及接收端在卷积反交织之后，信息都是以二元比特的形式呈现，为方便计算，在具体处理时以8个二进制构成的字节为单位进行。而在进行2m-QAM调制解调时，每个调制符号要与m个比特进行映射，即每次调制解调要以m个比特为单位进行。因此要在字节与m位符号之间进行转换、映射。 基带成形。 DVB-C系统中的基带成形滤波器采用平方根升余弦滤波器，滚降系数а=0.15。DVB_C系统的发射接收流程 ：DVB_C系统的发射接收流程 ：DVB_C系统的发射接收流程 ：DVB_C系统的发射接收流程 ：由于有线电视网的信道系统是相对比较简单的系统，也最典型，在此详细说明一下,给有兴趣的朋友阅读以加深对信道系统的理解（接收机接收信号的过程就是此前端发射的逆过程）：TS流（假设只有一个188字节的包）由基带物理接口进入，同步字节被翻转之后，包中的”0”/”1”数字信号按照伪随机算法形成随机信号，随机的目的是使得整个系统的能量消耗均匀。然后，将这个188字节的包按照 里德-所罗门（RS）编码方法加入纠错信息，形成RS（204，188）的码字，在这样一个包中可以纠正8个码元的错误。然后在此基础上，将多个RS（204，188）包中的连续码元按照某种规律变为非顺序的排放，这就是交织，交织的目的是将突发差错变为随机差错分散在各个RS（204,188）包中，利于纠错。然后将交织过后的一个个码元（字节）按照不同的位数映射到代表模拟波形的符号上（这些波形符号仅有相位和幅度的差别），再经过差分编码形成基带。我们平时所说的符号率就是指此时形成基带的所有符号的速率。然后这些基带符号进入调制器，形成各自对应的具体模拟波形，然后调制到载波上发射出去。 正交幅度调制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)，也称为正交幅移键控，有线传输中常用的调制技术。因为有线传输中的干扰相对较少，所以仅采用这种调制方式就够了。DVB-C终端接收框图 DVB-C终端接收框图 DVB-CDVB-C有线信道特点:有线信道特点:由于有线电视传输信道的途径较短，信号衰减较小，系统的信道干扰小，无多径，无多普勒效应，无同频干扰，发射功率小，采用相对简单的单载波技术。可以提供较高质量的信道，即满足较高信噪比的信息传输。根据香农公式，可以用信噪比换取频带。因此有线信道适合采用多电平的调制技术，例如64QAM，256QAM。 因此DVB-C系统基于前向纠错编码（FEC）技术和QAM调制技术，即可保证传输业务的可靠性。在DVB-C系统中只采用了一级纠错编码和一次交织。纠错编码采用RS码，交织采用卷积交织。 举一个例子 举一个例子 null数字有线电视网通过同轴电缆把数字电视信号送入上图所示的调谐器中，调谐器的第一级是一个场效应管宽带低噪声放大器(频率覆盖范围为48.25～855.25 MHz)。 放大后的信号再经波段开关送入低(48.25～168.25 MHz)、 中(175.25～447.25 MHz)、 高(455.25～855.25 MHz)三个波段放大器进行放大。波段放大器前后各有两个调谐带通滤波器进行波段滤波。 经波段放大后， 信号送入MOPLL。 MOPLL（Mixer， Oscillator Phase Lock Loop）是混频器、 振荡器锁相环，具体器件实现起来很复杂，下面就根据所示框图大概说明一下（有兴趣的同事可以关注）。1) 混频、 振荡模块 1) 混频、 振荡模块 混频、振荡模块包括一个不平衡高输入阻抗的混频器和两个平衡低输入阻抗的混频器，低、中波段本振是两脚不对称振荡器， 高波段本振是4脚对称振荡器，它还包括中频放大、参考电压电路和波段开关。  混频器将波段放大信号和本振信号差拍，得到36.125 MHz的中频，混频器输出端Mix out、Mix out和中频放大输入端IF in、 IF in接片外滤波器，经中频滤波后送中频放大器。中频放大器是低输出阻抗的可以直接驱动声表面波的滤波器，滤波后经AGC放大输出到STV0297J。 2) PLL模块2) PLL模块将4 MHz晶振频率进行128、80、64、32、28或24分频得到31.25、50、62.5、125、142.86或166.67 kHz的参考频率fref。本振的差分信号直流耦合到可编程分频器，进行256～32 767分频后（fdiv）送到数字频率／相位检测器与参考频率进行比较。 相位检测器有两个输出，驱动4个电荷泵电流源。当分频后的本振信号后沿超前于参考信号的后沿时，输出正比于相位差的正电流源脉冲；反之，输出负电流源脉冲。如果两信号同相， 电荷泵输出CP进入高阻状态，PLL锁定。一个有源低通滤波器用电流脉冲产生本振的调谐电压，有源滤波包括片内的放大器、 外部VT端电阻和外部的RC电路。 3) AGC 3) AGC 宽带AGC级检测中频输出信号的电平，产生一个AGC电压作为输入场效应管的增益控制。AGC的接管和时间常数设定是通过I2C总线接口操作的。 经过放大滤波处理后的中频信号(IF)会进入到STV0297J解调芯片中 经过放大滤波处理后的中频信号(IF)会进入到STV0297J解调芯片中 null这部分的作用，一个是将中频解调之后变换到基带，一个将基带的编码信号进行解码。 输入的中频差分信号由A／D转换模块转换成数字信号。 AGC模块分析A／D转换后的数字信号，产生PWM调制，控制RF和IF放大器的增益。 数字信号同时经正交解调输出I、Q基带信号，经过滚降系数为0.13～0.15的平方根升余弦奈奎斯特滤波， 并恢复出符号时钟。数字AGC调节解调后的符号以补偿经过奈奎斯特滤波后的能量损失。 载波恢复环路消除初始化解调后的相位和频率偏移。均衡器能够抵消回音和通道引起的线性失真， 它开始先采用盲均衡算法，一旦锁定后就转换到判决导向的LMS算法。 信道解码器在对每个符号的最高两位进行差分解码后，将长度单位为6 b(64QAM调制)的符号流映射为字节流， STV0297J中的信号质量评估器能从此字节流中得到载噪比等信号质量参数。 null信道解码进行FEC解码，包括网格解码、解交织、RS解码、 去随机化和同步字节翻转。BER(Bit ERROR Rate，误码率)测试器可得到经过上面这些处理过程后的误码率情况。STV0297J的最后是输出格式化模块，它可以将最终的数据按照DVB特定的“通用接口”格式输出，也可以按照特定的并行格式或串行格式输出， 以满足不同的应用需求。  主机通过I2C总线向STV0297J发送控制命令。STV0297J的I2C中继器将外部I2C总线命令传送到MOPLL的I2C总线上。 STV0297提供两路模拟增益控制信号：AGC1和AGC2， 分别控制RF放大器和IF放大器。 在RF信号电平较低时，AGC1控制信号占主导地位；而在RF信号电平较高时，AGC2控制信号占主导地位；在此之间，AGC1和AGC2共同起作用。这种双模拟增益控制机制在输入的RF信号存在几十分贝变化时能获得最佳的性能。 至此，TS流就得到了。-C 系统中的模拟信号及测量：-C 系统中的模拟信号及测量：由上面的过程，我们可以知道，有线系统进来的RF信号一般是几十dBuV，根据公式U＝ (μv) 我们可以RF信号换算成真正的电压。加入输入信号为65dBuV，那么U约等于1.778mV。我们可以使用频谱仪RF信号的频谱，这个频谱的最大幅度也必然是我们算出来的这个电压，而频谱的频域范围即是带宽。 另外，我们可以测量TUNER的晶振频率，这个频率是正弦波信号，偏差一般在20ppm~30ppm之间，如果这个晶振频率偏差太多，则TUNER的本地振荡频率就会偏差，那么中频信号也就会偏差，最终会导致搜不到信号锁不住台。-C 系统中的模拟信号及测量：-C 系统中的模拟信号及测量：此外，我们还可以测试AGC（自动增益控制）的电平值，下图为某款TUNER AGC的图表。null由图中我们可以看到，AGC分为射频AGC（AGC1）和中频AGC（AGC2），TUNER根据得到的AGC的电平值来决定放大信号的幅度。 AGC由demo[PWM波形]发出给tuner[直流电平值]，这个值变化过快或者过慢都会影响到tuner接收信号的灵敏度。 除此之外，我们还可以测量从tuner出来的中频信号，这个信号的幅度一般为几百毫伏到1V左右，有线和地面信号的中频一般视demo芯片接收的中频情况而定，而卫星信号由tuner发给demo的一般是零中频信号。 另外我们还可以测试demo芯片的晶振，同样不能偏差太多，偏差太多会导致解码失败等情况。 还有，demo芯片的供电电压要准确，要足够，尽量减少纹波，否则会向demo芯片中引入噪声，影响载噪比，情况严重的，直接影响芯片正常工作。 最后，是TUNER和demo芯片的复位信号，这个可以视具体情况而定。DVB-T 前端发射流程 ：DVB-T 前端发射流程 ：DVB-T 前端发射流程 ：DVB-T 前端发射流程 ：详细处理流程:DVB-T终端接收流程 DVB-T终端接收流程 DVB-T COFDM Tuner：DVB-T COFDM Tuner：地面无线信道特点:地面无线信道特点:由于地面广播信道的环境最为恶劣，存在由于火花放电等引起的冲激噪声，受到地形、高楼遮挡及海面反射波的影响，同时还有模拟和数字同频信号、邻频信号等的干扰，传送质量、可靠性及覆盖范围受到限制，特别是车载移动接收的高质量难度更加增大。因此地面广播中的误码最严重，尤其是连续的突发误码。 DVB-T系统中采用COFDM多载波调制方式，能适应动态多径干扰/频率选择性衰落信道。相对DVB-C和DVB-S而言，在DVB-T系统中的纠错编码采用了两层纠错编码加两次交织的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，以进一步提高对误码的纠正能力。 COFDM实际上是将编码和OFDM（Coded OFDM）结合起来的一种传输方案。 利用时间和频率分集，OFDM提供了一种在频率选择性衰减信道中传输数据的方案。 通俗点说，地面（T）信号传输的环境相当复杂，存在严重的多径干扰、码间干扰和其它噪声，所以使用这种COFDM技术将一个频段内本来单一的频率划分成多个频率的载波，在每个载波中再使用QAM、QPSK等调制技术，来实现抗干扰、抗衰减的目的。散布导频与连续导频 :散布导频与连续导频 :导频指特定的OFDM载波，由接收机已知的数据调制，它们所传输的不是调制数据本身，因为这些数据接收机是系统已知的，设置导频的目的是系统通过导频上的数据传送某些发射机的参量或测试信道的特性。 导频在OFDM中的作用十分重要，它的用处包括：帧同步、频率同步、时间同步、信道传输特性估计、传输模式识别和跟踪相位噪声等。调制导频的数据是从一个事先规定的伪随机序列发生器中生成的伪随机序列。 DVB-T中规定了散布导频和连续导频。连续导频在每个OFDM符号中的位置都是固定的，在8k模式中插入了177个连续导频，在2k模式中插入了45个连续导频 ；散布导频的位置在不同的OFDM符号中有所不同，但以四个OFDM符号为周期循环，也就是说第1、2、3、4个OFDM符号中的散布导频的位置各不相同，但第5个OFDM符号与第1个OFDM符号中的导频位置是相同的，其余OFDM符号依此类推。 由于导频在系统中的作用比较重要，为保证导频上数据的可靠性，防止噪声干扰，导频信号的平均功率要比其它载波信号的平均功率大16/9倍，即导频信号是在“提升的”功率电平上发射的。 null频域特点:频域特点:在8MHz的带宽内，如果采用2k模式，则为1705个载波，如果采用8k模式，则为6817个载波；很显然2k模式的载波间距大于8k模式。在实际工程中考虑的滤波器的可实现性，2k和8k模式下的载波所占有的实际带宽是7.61MHz，因此2k模式和8k模式的载波间距分别是1.116K Hz，和4.464K Hz。 提一下滤波器的概念 提一下滤波器的概念 这里说的滤波器是指数字滤波器。为什么在8MHZ的带宽中实际信号只有7.几M呢？这是因为任何实际设计制造出来的滤波器带宽都不可能是无限的，从多方考虑，超出一定的范围之后，幅度抑制会大幅增加。 所以，对于8MHZ的带宽来说，综合考虑，目前使用实际带宽为7.6几MHZ。时域特点-保护间隔:时域特点-保护间隔:保护间隔Guard interval是为了消除相邻符号间的干扰，在每个符号的前面插入一个保护间隔。不同路径的反射信号落在保护间隔的范围内，主波就不会被干扰，在接收端只对保护间隔前面的有效字符做处理（在接收机中由解码器解码的窗口长度，是由有效符号期而不是保护间隔确定的，反射信号到达接收端的时间只要不超过保护间隔，就不会产生干扰），在保护间隔时段不做处理，从而避免产生码间干扰。保护间隔可划分为4种，依次为1/4，1/8，1/16，1/32，其大小与载波的数量有关，载波多的保护间隔时间长，载波少的保护间隔时间短，因此采用2K的工作方式，两台相临的发射机间距很近。同样要想远距离传送信号保护间隔就要越大越好。不过如果采用大的保护间隔可以补偿长距离的反射波，但是会降低有用码流的使用率，因为保护间隔传送的是前一个字符的最后一个包的重复复制。如果降低保护间隔，那有用码流率就可以提高。如果即想提高保护间隔，又想不降低有用码流率，那就只有提高有限带宽内的载波数，缩短载波间距。经过权衡，保护间隔在不同模式下被分别做了定义（例：2K 保护间隔为1/4 时间长度为56us 8K 保护间隔为1/4 时间长度为224us）。时域特点-保护间隔:时域特点-保护间隔:关于T的几个概念：关于T的几个概念：多径干扰：因为地面广播为无线传输方式，从发射台到接收天线不一定有直线到达的路径，同时有很多条反射的路径，每条路径的时间延迟、相位、幅度都不一样，实际接收到的频谱情况很复杂，会出现严重频率选择性衰落。 多普勒效应：当接收机或反射体相对发射台在移动时，出现多普勒效应，即频率会随着移动速度和接收方向的不同而发生变形。 噪声干扰：地面广播时存在大量的噪声，有元器件热噪声、天线热噪声、汽缸点火噪声、大气噪声、宇宙噪声、电网干扰等。 同频干扰：因为地面电视广播的频率资源有限，数字电视和模拟电视使用相同的频谱资源，所以某一地区的频道在经过一定距离之后，会在其它地区重复使用，这样就存在模拟电视信号和数字电视信号的相互干扰。 单频网:SFN(Single Frequency Network)是指若干个发射台同时在同一个频段上发射同样的无线信号，以实现对一定服务区域的可靠覆盖。 模拟电视广播中采用多频网(MFN)方式，相邻发射台需要使用不同的频率播放节目以避免相互干扰， 在一定距离以外才能进行频率重用，一路信号需要占用几倍的带宽， 消耗了大量的频谱资源。电视信号数字化、多载波数字调制和数字信号处理技术，使单频网的应用成为可能。 香农公式： 香农公式： Ct = W*log₂(1+S/N)(比特/秒) 当信道容量一定时，增大信道带宽，可以降低对信噪功率比的要求； 反之，当信道频带较窄时，可以通过提高信噪功率比来补偿。 当信道频带无限时，其信道容量与信号功率成正比。香农公式的物理意义与用途 ：香农公式的物理意义与用途 ：在特定带宽（W）和特定信噪比(S/N)的信道中传送信息的速率是一定的。由信道容量公式还可得出以下结论： (1)  提高信号S与噪声N功率之比，可以增加信道容量。 (2)  当信道中噪声功率N  0时，信道容量C  ，这就是说无干扰信道的信道容量可以为无穷大。信道传输信息的多少完全由带宽决定。 (3)  信道容量C一定时，带宽W与信噪比S/N之间可以互换，即减小带宽，同时提高信噪比，可以维持原来信道容量。根据香农定理我们还可得出如下结论：根据香农定理我们还可得出如下结论：1.在近距离传输时，通常噪声较小，信号功率损耗低，可以采用未经调制的电脉冲信号直接传输。此时所传输的信息容量只与信号带宽有关（C=2W）。 2.如果远距离传输，则必须提高信噪比。这除了选择好的信号调制方式以外很重要的一点就是增加信号的功率。 3.当信道容量一定时，如果信号频率过低，则造成信道浪费。此时通过“频谱搬移”让不同的信息源共享信道，即信道复用。 我们常用的术语定义： 我们常用的术语定义： 误码率 ：　 用误码率来表示数字通信系统的可靠性。误码率是指在经过信道传输后，送给用户的接收数字码流与信源发送出的原始码流相比，发生错误的码字数占信源发送出的总码字数的比例。对于二元数字信号，由于传输的是二元比特，因此误码率称为误比特率（BER） 信噪比(S/N)： 指传输信号的平均功率与加性噪声的平均功率之比。 载噪比(C/N)： 指已经调制的信号的平均功率与加性噪声的平均功率之比，它们都以对数的方式来计算，单位为dB。信噪比与载噪比区别 信噪比与载噪比区别 信噪比与载噪比区别在于，载噪比中的已调信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率，而信噪比中仅包括传输信号的功率。因此对同一个传输系统而言，载噪比要比信噪比大，两者之间相差一个载波功率。当然载波功率与传输信号功率相比通常都是很小的，因而载噪比与信噪比在数值上十分接近。在调制传输系统中，一般采用载噪比指标；而在基带传输系统中，一般采用信噪比指标。DVB广播传输系统属于调制传输系统，因此采用载噪比指标。载噪比代表了噪声干扰相对于调制信号而言的强弱程度。 要判定一个通信系统的优劣，必须从频谱效率和可靠性两个方面全面进行比较，即将有效性与可靠性综合起来。 不同的数字调制技术有不同的频谱效率，因为它们的调制符号所映射的比特数不同。如按理想低通信号波形计算，一个由k个比特映射生成的调制符号所实现的频谱效率就为k bit/s/Hz。因为信息最终以比特存在，为消除频谱效率的影响，以比特为单位计算信号与噪声间的强弱关系，即在频谱效率相同的基础上比较各种调制技术的可靠性。 数字信号是由符号构成的，因此信号的平均功率（C）就是符号的平均功率。设调制符号的周期为T，按理想低通信号波形计算，则调制符号的带 宽为1/T。 假设一个调制符号由k个比特映射生成，则： 一个调制符号的平均能量 = 符号平均功率×符号周期=C×T 　一个比特的平均能量Eb = 调制符号平均能量/符号所包含的比特数=C×T/k 噪声的功率谱密度 = 噪声的平均功率/符号带宽=N/（1/T） DVB-S前端发射与终端接收流程流程 ： DVB-S前端发射与终端接收流程流程 ： 卫星信道特点:卫星信道特点:由于卫星广播的传输途径长达几万公里，信号的衰减十分严重，地面站接收到的信号常淹没于噪声中，因此DVB-S系统主要关心的是抗噪声和抗干扰的性能，而不是频谱效率。为了使系统具有很高的抗干扰，尤其是抗信号幅度方面的干扰和失真的能力，同时又不过分损害频谱效率，DVB-S系统中采用了QPSK调制技术。相对DVB-C系统而言，增加了一层内部纠错编码。即DVB-S系统中的纠错编码采用的是内、外级联编码，中间加一次交织的方案。 外层纠错编码采用RS码，内层纠错编码采用卷积码。 目前，世界各国卫星电视广播普遍采用C频段（3.7~4.2GHZ）和Ku频段(11.7~12.2GHZ)传输发射卫星广播电视信号。接收卫星节目天线，在接收C波段节目时需1m以上的天线甚至在信号弱的地方还需3m以上的天线，而在Ku波段只需1m以下的接收天线则能收到满意的节目。随着科学技术的发展卫星广播将朝更高频段发展，即使用Ka频段（22.5~23GHZ），卫星天线将可进一步减小。 纠错编码纠错编码外层纠错编码采用RS码，内层纠错编码采用卷积码。 卷积码，编码码率为n/n+1，意味着卷积编码器每次输入n个比特，编码后输出n+1个编码比特。在DVB-S系统中规定可使用码率为1/2、2/3、3/4、5/6和7/8五种卷积码。接收机在进入同步工作状态之前会对五种码率依次进行测试，直到与发射机所采用的码率相匹配，并锁定于此工作状态。 DVB-S系统中实现五种码率的卷积码并非是采用五种独立编码器，而是以一个约束长度K=7的1/2卷积编码器为基础，实现n/n+1系列卷积编码 。 QPSK调制 QPSK调制 QPSK是一种恒包络调制技术，它所携带的信息完全在相位上。无论幅度上的衰减和干扰多么严重，只要调制信号的相位不发生错误，就不会造成信息丢失，因此QPSK特别适用于卫星信道。QPSK所实现的理论最高频谱效率为2bit/s/Hz。 包括三个环节：映射、基带成形和调制载波。 映射是将“0”、“1”二进制比特转换为“+1”、“-1”QPSK调制符号。DVB-S系统中采用传统的格雷码(Gray-coded)进行绝对映射，而不是象有些卫星通信系统那样采用差分编码 基带成形采用平方根升余弦滚降滤波器，滚降系数а=0.35， 载波调制就是用成形后的基带信号去调制中频载波。在QPSK中有两个相位上互相正交的载波，中频载波本身称为“同相载波”，相位旋转了90 °的中频载波称为“正交载波”。I支路信号调制同相载波，Q支路信号调制正交载波。 null在接收端，QPSK解调器采用相干解调方式，向内层纠错解码器提供“软判决”的I、Q支路信息。所谓“软判决”是指仅将解调后的基带信号进行取样，不进行量化。软判决可以避免量化带来的信息损失。 在数字通信系统中，定性而论，传输效率越高，传输可靠性越差；效率越低，可靠性越高，即提高有效性与提高可靠性是一对矛盾，实际通信系统设计的任务就是在这两者之间作综合考虑。例如在卫星通信中，由于信号衰减很严重，传输信号常淹没在噪声中，可靠性问题变得十分尖锐，因此采用了QPSK调制技术。QPSK具有很强的抵抗幅度干扰的能力，但传输效率比较低，仅为2bit/s/Hz。而在数字微波通信中，由于干扰较小，信道环境较好，因此采用了256QAM这种高效调制技术，传输效率高达8bit/s/Hz，但256QAM抗干扰差。 另外，卫星接收设备中，一般使用滚降系数为0.20或0.35 的数字奈奎斯特(Nyquist)滤波器， 来对AD过后的数字信号进行滤波。 在这里，让我们首先看一下DiSEqC：Digital Satellite Equipment Control，直译为：“数字卫星设备控制”，有1.0、1.1、1.2、2.0等不同版本的标准。是用卫星机顶盒控制，发出指令集(控制指令)给相应设备，如切换开关、切换器、天线驱动设备、LNB等。工作过程： 工作过程： 数字机顶盒内部在同步时钟脉冲配合下，通过与LNB高频头相连的同轴电缆线，经调制于22KHz频率上交替变化的数字信号串行转送相关控制指令。DiSEqC1.0常用于控制多入一出的中频切换器的控制；DiSEqC1.1是1.0的扩充版本，可以支持到16个LNB；DiSEqC1.2则加入驱动并控制推动杆或极轴座的功能；DiSEqC1.3（USALS）是1.2 的扩充版本，USALS可以计算卫星和接收位置的真实偏角；DiSEqC2.0就具有双向控制的功能，外设就会有信息传回数字卫星电视接收机。 系统框图 系统框图 天线 天线 专业名词为面天线，我们一般称为“锅”。是把经过大气层衰减后的微弱的卫星信号汇聚起来再通过LNB放大之变频后传给卫星接收机使用的。 “锅”按照直径不同用来接收不同的波段，直径越大汇聚的信号就越多，强度也就越大。天线参数示意图天线参数示意图降频器 降频器 降频器（LNB）装在抛物面天线焦点上，接收信号，并进行放大、降频的一种有源器件．由卫星接收机端通过电缆加送18V或13V直源电源作为工作电压，用来控制接收电磁波的极化方向。 本振频率： C：5150MHZ、5750MHZ KU：9750MHZ、10700MHZ、11300MHZ、11250MHZ等 保证输出频率在950-2150MHZ范围内（中频信号）。 上行与上行频率： C： 6GHZ KU: 14GHZ 下行与下行频率： C：3700-4200MHZ KU：10.7-12.75GHZ控制信号 控制信号 控制信号比较繁多，各个生产厂家可以根据自己的需要选用不同的控制信号组合，具体来说可以分为以下几种信号： （1）13/18V直流电压，主要用于控制天线水平/垂直电波极化方向。 这个电压根据具体情况是有所调整的，一般来说： 水平电压：18~19V左右； 垂直电压：12.5~14V左右。 测得的这个电压值与具体负载的选择有关系，负载一般选择60欧姆~120欧姆，根据具体应用情况而定。 在这里，垂直电压过高和水平电压过低要尤为注意，因为不同的LNB器件在这个临界值上会有差别，如果调整的不好，则会造成LNB中正交极化针的切换错误。 （2） 22KHZ调制信号，主要用于LNB双本振频率的切换，或二选一控制器的切换。 （3） DiSEqC控制信号，欧洲标准的多路控制器的控制信号。DiSEqC指令 DiSEqC指令 在DiSEqC指令中，每位二进制数字的表示如下图所示，‘1’表示在1.5ms的时间里只有前0.5ms有22KHz调制信号，‘0’表示在1.5ms的时间里前1.0ms有22KHz调制信号。 由于DiSEqC电路是要驱动外部设备的，包括切换开关、极轴马达等，所以，功率成为不得不考虑的因素，如果DiSEqC设备负载过重或者电源功率过小，都会影响正常使用，出现过载保护重启等现象。 DiSEqC指令结构 DiSEqC指令结构 framing byte（桢字节）没有特别的意义，只是表示命令开始发送，address byte（地址字节）是切换开关的地址，command byte （命令字节）是从机要具体执行的命令，最后是Data byte （数据字节）命令中使用的数据，P是奇偶校验位。 DiSEqC1.0中，它们分別是E0 10 38 FX。X随着切换LNB的不同而不同。 其中， E0 是framing byte（桢字节），首先传输，由主机发送，无需应答； 10 是接收器件的地址（Any LNB, Switcher or SMATV [Master to all...] ）； 38 命令字节，含义为“写向Port group 0 (Committed switches)”；FX 是要写入Port group中的数据（见下表） FX 是要写入Port group中的数据（见下表） 还有以E2字节开头的命令，意为需要应答 还有以E2字节开头的命令，意为需要应答 DiSEqC命令的发送时序必须符合标准的规定，DiSEqC1.0的命令发送时序如下图示。 下图中，DiSEqC message 即为上面所介绍的命令波形，ToneBurst 是在两个端口间切换的简单方法 . ToneBurst波形 ToneBurst波形 可知，ToneBurst 的完整命令耗时12.5ms。 DiSEqC1.1中，命令是E0 10 39 FX。 命令“39”的意思为：写向Port group 1 (Uncommitted switches)。 “X”在DiSEqC1.1中从0~15变化，用来切换不同的端口。 命令结构图命令结构图DiSEqC1.2命令 DiSEqC1.2命令 E03160------------Stop. E03163------------Disable east and west limits. E03166------------Store east limit. E03167------------Store west limit. E0316800---- ----Go to east (the motor stops only if it receives stop command). E0316801 ÷ 7F---Go east 1 step par 1second (1 second from E0316801 to 127 seconds with E031687F). E03168FF ÷ 80---Go east 1 step par 4 motor’s turn (4 motor’s turn from E03168FF to 128x4 motor’s turn with E0316880). E0316900---------Go to west (the motor stops only if it receives stop command). E0316901 ÷ 7F---Go west 1 step par 1second (1 second from E0316901 to 127 seconds with E031697F). E03169FF ÷ 80---Go west 1 step par 4 motor’s turn (4 motor’s turn from E03169FF to 128x4 motor’s turn with E0316980). E0316Ann----------Store the “nn” position on the current position. E0316Bnn----------Go to “nn” position. E0316Fnn----------Re-calculate sat table respect “nn” position. E0316B00----------Go to 0 position and restore end user table. Set limits command sequence E03163----------------------------Disable limits. E0316800 / E0316900----------Go east or west to set the limits. E03160----------------------------Stop the motor on the exact position. E03166 / E03167----------------Store the limit on the current position. E0316A00------------------------Restore the limits disabled and non-removed from E03163 command.极轴天线极轴天线 通过上面列的命令，DiSEqC1.2就可以控制这些极轴天线转动了。 附件中有两个头文件，为DiSEqC驱动程序的内容，从那里我们可以看到具体的应用方法。DiSEqC系统硬件电路 DiSEqC系统硬件电路 DiSEqC系统硬件电路如下图所示，DiSEqC电路由主芯片中的微控制器及外围的放大电路、整形电路、开关电路组成。考虑到节目切换的偶然性和短暂性，采用中断的方式来实现命令的接收和射频通路的切换。接收机调谐器出来的22KHz或DiSEqC控制命令通过放大、整形电路，接入到13/18V直流电压切换器LM317的ADJ脚输入端调制在13/18V的直流电平上，通过射频电缆连接到DiSEqC SWITCH的输入端，当有节目切换的指令发出时，根据相应的指令进行相应的操作。以下两图示是我们目前比较常用的两种电路。 -S 系统中的模拟信号及测量：-S 系统中的模拟信号及测量：卫星信号从卫星穿过大气层射向地面，使用微波段，频率高、方向性强，同时也会受天气干扰。 当这个射频信号到达接收天线的时候，面天线将这些直线信号折返汇聚到LNB的接收头上，经过LNB放大和降频之后，再由同轴线缆传递950~2150MHZ的第一中频信号到接收机，接收机再将第一中频信号变频至零中频的信号，然后送给解调部分解调、解码。 在此过程中除了上述所说的控制信号之外，射频信号及零中频的信号部分都与有线和地面的信号相似。但要注意的是，在卫星TUNER中会有一个正交解调的过程，解调出正交的I信号和Q信号，是分别从射频信号中变换得来的，再将这两路信号以差分的方式分别传递到解调芯片的A/D转换器中。 现在，当我们知道了上述三种信道的大致情形之后，下面我们不再分成地面、有线、卫星来介绍，而是只关注带有信息的数字信号本身。数字信号测量的方法：眼图 数字信号测量的方法：眼图 首先，让我们了解一个数字信号测量的方法：眼图。 串行数字信号波形加在示波器的Y输入端，调整水平扫描周期与码元同步后，示波器显示的图形类似于人的眼睛，故称为“眼图”。下图为二进制信号传输时展示的眼图。可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元的时间波形叠加而成的。 当波形无失真时，各码元波形在眼图中重合成一条清楚的轮廓线，好像一只完全张开的眼。当波形失真时，即有码间干扰时， 各码元波形在眼图中不完全重合，轮廓模糊，“眼睛”部分闭合， 故通过眼图张开的大小与形状可反映码间干扰的强弱和噪声的影响。 眼图与系统性能之间的关系 眼图与系统性能之间的关系 眼图与系统性能之间的关系眼图与系统性能之间的关系(1) 系统性能对定时误差的灵敏度。它以“眼睛”两边人字形斜线的斜率来表示，斜率越大，定时误差所引起的取样值减小越严重，性能下降也越严重。简言之，眼图斜边越陡，系统对定时误差越敏感。 (2) 噪声容限。它表示可能引起错误判决的最小噪声值， 即噪声小于此值不会引起错误判决；噪声大于此值，则可能(但不一定)引起错判。是否错判要看该时刻信号失真是否达到阴影区的边界，即噪声加失真的影响是否使该时刻的信号值越过门限电平。 (3) 取样失真。 它表示在取样时刻信号的最大失真量。  (4) 零点偏移范围。它代表信号波形零点的最大偏移量， 此值越大，性能越差，尤其对从信号的平均零点位置提取定时信息的接收装置影响最大。 零点偏移范围与抖动是相同的概念，在ITU-RBT.1363-1中给抖动下的定义为：抖动是数字信号的跳变沿相对于理想位置在时间上的变化。抖动的测量单位为UI(单位间隔)，它代表一个时钟循环的周期。对于270 MHz串行数字分量来说，1UI＝1／270 MHz＝3.7 ns。 (5) 最佳取样时刻。它是眼睛张开最大的时刻。 在此时刻“眼睛”张开得越大， 码间干扰越小。由于这一时刻对应于码元信号的最大值和最小值， 因此眼张开越大，差值也越大，抗干扰能力就越强。 测试Ts的信号 测试Ts的信号 当从射频（RF）进来的外部信号经过TUNER调谐、DEMO解调及信道解码之后，Ts流就出来了。 这时，我们可以测试Ts的信号： TS流的幅度取决于DEMO芯片TS输出脚（GPIO口）的驱动能力，一般为3.3V，而频率则取决于各系统比特率的标准。TS流的时钟频率随着TS流数据输出格式是串行或并行而不同，当PSYNC引脚上为高电平时，此时数据线上传输的数据为TS流的同步信号，此外再加上输出信号有效位。所以，对于并行TS流来说，总共11根线；而串行TS流则只有4根线。null 谢谢大家！