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基于数字多载波技术的数字电视网关 研究背景 基于数字多载波技术的数字电视网关是连接计算机网络和数字广播电视网的多媒体视频网关。计算机互联网、广播电视网和电信网是三大通信网络，“三网融合”是近几年来通信行业的研究热点。目前计算机互联网和电信网的融合已非常成熟，三网融合的研究重点主要集中在计算机网络和广播电视网的互连与内容共享，本文研究的数字电视网关可连接IP网络和基于DVB-C的数字电视网络，将互联网上丰富的多媒体资源通过有线数字网络传送到千家万户的电视机上。目前市场上思科的SDQA24和Harmonic的NSG9000都是与数字电视网关功能类似的产品，而国内企业对相关产品的研制才刚刚起步，技术基础薄弱，尤其是无法掌握关键的数字多载波调制技术，由于核心技术与芯片设计受制于人，因此此类产品的价格居高不下，市场基本为国外厂家所垄断。基于数字多载波技术的数字电视网关的研制立足于自主设计核心的系统级芯片，攻克数字多载波调制技术，该项目的研究可以打破国外垄断，填补国内目前的技术空白。 系统参数确定 测试主流DVB-C机顶盒对网络传输抖动的缓冲能力，然后计算TS流抖动容忍上限，并根据该参数推导PCR校正方法以及DTS、PTS修改方法，并通过仿真确保算法的有效性。 MC-QAM调制算法，通过仿真全面比较正交混频和内插带通滤波两种方法在信号性能、电路规模、关键器件、功耗等多方面的优劣，并根据Cable发射机的功能以及性能指标要求选择合适的调制算法。 最佳子载波相位有哪些信誉好的足球投注网站，对MC-QAM每一个载波可能的相位取值进行组合，并对所有的组合通过计算机进行遍历性仿真，在所有仿真结果选取最优的子载波相位组合供电路设计使用。 推导各种非线性压扩算法的时频域传递函数，根据频域特性设计预失真均衡滤波器，滤波器设计方法包括线性规划方法和等波纹频率逼近方法，再通过Matlab仿真评价所有方法设计的各种滤波器的性能优劣，并结合这些滤波器的电路规模以及资源消耗、非线性压扩电路的功率增益以及最优滤波器性能，选择最适合的非线性压扩算法、预失真均衡滤波器及其实现方法。 基带成形以及内插滤波器，采用线性规划方法，等波纹逼近法，最小最大误差法设计均方根升余弦滤波器，通过Matlab仿真各种滤波器的通带/阻带性能，然后推导各种ISI估算模型，并在模型的基础上通过Matlab计算各种滤波器的ISI，在综合考虑电路规模、通带/阻带性能、ISI等因素后选择最优的基带成型滤波器设计方法；仿真各种无乘法器滤波器作为内插滤波器的性能，选择符合通带/阻带频域特性的最佳滤波器设计方法。 高精度频率合成，根据相位噪声等指标的要求，通过外部时钟合成芯片数据手册中提供的计算模型，推导外部电路核心器件的参数和规格；根据载噪比、寄生输出抑制比等指标的要求分析数字频率合成的方法，并通过Matlab仿真确定相位步进、相位精度等重要参数。 数字信号采样率的调整，根据基带成型滤波器和内插滤波器的设计结果，推算采样率调整滤波器的频域特性，据此采用等波纹逼近以及线性规划方法设计数字原型滤波器，通过仿真确认最优的滤波器设计方法；通过Matlab仿真搜寻最佳的连续内插函数用于抑制数字原型滤波器的数字镜像以保证两者级联后获得最优频域性能。 设计实现 基于数字多载波技术的数字电视网关基于数字多载波技术的数字电视网关 确定业务承载接口的逻辑电路功能定义、接口定义、逻辑结构、外部寄存器接口、内部存储结构 确定扰码、RS编码、卷积交织、星座映射模块的逻辑电路功能定义、接口定义、逻辑结构、外部寄存器接口、内部存储结构 确定基带成形滤波器模块的逻辑电路功能定义、接口定义、滤波器实现结构、外部寄存器接口、滤波器系数存储结构 确定内插滤波器模块的逻辑电路功能定义、接口定义、滤波器分级实现结构、外部寄存器接口、滤波器系数存储结构 确定MC-QAM模块的逻辑电路功能定义、接口定义、逻辑结构、外部寄存器接口、子载波合成电路结构 研究内容 基于数字多载波技术的数字电视网关 随机扰码，DVB-C物理层的输入数据流是MPEG2(Motion Picture Experts Group)标准规定的传输(Transport Stream,TS)流，TS流中所有数据被分割成固定长度为188字节的数据包，其中包括一个值为47H的同步字节(Sync-Word Byte)和187字节的数据。为了满足接收端时钟同步的需要，所有的TS流数据包需要进行随机扰码处理，其处理流程如下：每8个TS流的数据包拼成一组作为随机加扰的周期，8个TS包的字节数据按照高位到低位的顺序转换成比特流，这8个TS包中第一个TS包的Sync字节对应的8个比特全部翻转变成B8H用于接收端反扰码的同步，其余7个TS包的Sync字节保持47H不参与扰码用于包同步，而1496字节的数据共11968