CN217607895U - 一种便携式dvb数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式DVB数据采集系统，所述处理器系统PS通过AXI接口连接所述可编程逻辑PL，所述处理器系统PS通过IIC总线连接所述DVB解调模块，所述可编程逻辑PL通过数据总线连接所述DVB解调模块，所述时钟模块与处理器系统PS直接相连，所述接口模块与处理器系统PS直接相连，所述存储模块与处理器系统PS直接相连，通过可编程片上系统APSOC控制DVB解调模块中的寄存器状态，实现多种原始数据的采集与处理，适用于不同的DVB信号处理场景，功能多样，在优化了现有系统整体结构的同时大大提高了系统可靠性、灵活性和可扩展性。

Description

一种便携式DVB数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及DVB数据采集技术领域，特别是涉及一种便携式DVB数据采集系统。

背景技术

随着DVB技术的发展，DVB信号所承载的数据类型逐渐丰富，这些数据成为了多种传送业务的基础协议，因此DVB卫星通信技术的广泛使用对DVB数据采集和处理提出了更高的要求。

但传统的DVB设备受到实际的技术制约，往往需要多个芯片共同完成对DVB信号的接收处理流程，系统结构复杂，不利于扩展，且功耗高；现有的DVB解调设备又通常包括控制芯片、FPGA芯片和解调模块等多个模块，结构复杂、调试困难、功能单一，不能适应当前DVB数据采集和处理的使用环境。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型之目的在于提供一种结构简单、使用灵活、功能多样的便携式DVB数据采集系统，采用先进的可编程片上系统芯片控制解调模块和DVB数据处理，能够满足当前DVB数据采集和处理的需求。

为达上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种便携式DVB数据采集系统，该便携式DVB数据采集系统包括可编程片上系统芯片APSOC、DVB解调模块、时钟模块、接口模块和存储模块；所述可编程片上系统芯片APSOC包括处理器系统PS和可编程逻辑PL；

所述处理器系统PS通过AXI接口连接所述可编程逻辑PL；

所述处理器系统PS通过IIC总线连接所述DVB解调模块；

所述可编程逻辑PL通过数据总线连接所述DVB解调模块；

所述时钟模块与处理器系统PS直接相连；

所述接口模块与处理器系统PS直接相连；

所述存储模块与处理器系统PS直接相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述可编程片上系统芯片APSOC选用型号为ZYNQ7000的系列芯片。

在本实用新型的一些实施例中，所述时钟模块中的时钟信号频率为33.33MHZ。

在本实用新型的一些实施例中，所述DVB解调模块选用型号为STiD135的芯片。

在本实用新型的一些实施例中，所述接口模块包括串行接口和以太网接口；所述以太网接口包括千兆网接口。

在本实用新型的一些实施例中，所述串行接口包括SPI总线接口、IIC总线接口、UART接口和CAN总线接口。

在本实用新型的一些实施例中，所述存储模块包括DDR3模块和SD卡。

在本实用新型的一些实施例中，所述系统支持的DVB数字卫星广播标准包括DVBS标准、DVB-S2标准和DVB-S2X标准。

在本实用新型的一些实施例中，所述系统能够采集原始数据，所述原始数据包括AD数据、星座图数据和解调数据。

在本实用新型的一些实施例中，所述系统能够采集的解调数据包括TS流和GS流。

由于以上技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1. 本系统采用可编程片上系统APSOC加DVB解调模块的设计方案，结构简单，支持DVBS/DVB-S2/DVB-S2X标准，可编程片上系统芯片APSOC包括处理器系统PS和可编程逻辑PL，能够根据需求配置成不同的结构而不必改变本系统结构，以实现采集AD数据、星座图数据、解调数据多种原始数据，适用于不同的DVB信号处理场景，功能多样，在优化了现有系统整体结构的同时大大提高了系统可靠性、灵活性和可扩展性。

利用处理器系统PS实时获取DVB解调模块中的寄存器状态，并通过配置寄存器的值灵活控制DVB解调模块的工作模式，且利用可编程逻辑PL高速处理DVB解调模块通过数据总线输出的DVB数据，从而实现仅使用可编程片上系统芯片APSOC控制DVB解调模块便能够实现DVB数据的采集和处理，结构简单，可靠性强。

通过配置丰富的外设接口资源：千兆网口、SPI总线、IIC总线、UART、CAN总线，将可编程片上系统芯片APSOC处理后的数据传输至主机或外部设备，以实现既能够将本系统作为一个独立小型DVB设备，采集DVB数据并通过网口上传给主机，又能够将本系统作为DVB信号解调模块，集成在大型系统中，简化设计方案，缩短周期，灵活适应多种应用场景，可扩展性高。

附图说明

图1为本实用新型一种便携式DVB数据采集系统的框图；

图2为本实用新型一种便携式DVB数据采集系统一种实现方式的示意图；

图3为本实用新型一种便携式DVB数据采集系统中DVB解调模块的原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

一种便携式DVB数据采集系统，包括可编程片上系统芯片APSOC、DVB解调模块、时钟模块、接口模块和存储模块；可编程片上系统芯片APSOC包括处理器系统PS和可编程逻辑PL；

处理器系统PS通过AXI接口连接可编程逻辑PL；

处理器系统PS通过IIC总线连接DVB解调模块；

可编程逻辑PL通过数据总线连接DVB解调模块；

时钟模块与处理器系统PS直接相连；

接口模块与处理器系统PS直接相连；

存储模块与处理器系统PS直接相连。

需要说明的是，处理器系统PS通过IIC总线实时获取DVB解调模块中的寄存器状态，通过配置寄存器的值灵活控制DVB解调模块的工作模式，DVB解调模块的工作模式包括信号盲扫模式、锁定模式、获得信号载波信息、输出原始数据；DVB解调模块通过一组数据线（数据总线）将DVB数据高速传输至可编程逻辑PL，可编程逻辑PL具有高速处理能力，能够实现对DVB数据的高速处理；基于以上，本系统仅使用一个可编程片上系统芯片APSOC就能够实现传统DVB设备多个芯片的数据处理功能；

可编程片上系统芯片APSOC的处理器系统PS和可编程逻辑PL通过AXI接口连接，使得两者之间实现了高带宽、低延迟的连接，从而使数据传输过程更加可靠。

本发明实施例的一种便携式DVB数据采集系统采用可编程片上系统芯片APSOC加上DVB解调模块的设计方案，利用处理器系统PS实时获取DVB解调模块中的寄存器状态，并通过配置寄存器的值灵活控制DVB解调模块的工作模式，且利用可编程逻辑PL高速处理DVB解调模块通过数据总线输出的DVB数据，从而实现仅使用可编程片上系统芯片APSOC控制DVB解调模块便能够实现DVB数据的采集和处理，结构简单，可靠性强。

在一些实施例中，可编程片上系统芯片APSOC选用型号为ZYNQ7000的系列芯片，ZYNQ7000系列芯片将处理器系统（Processor System，PS）的软件可编程性和可编程逻辑（Programmable Logic，PL）的硬件可编程性完美整合，提供了强劲的系统性能和可扩展性；

ZYNQ7000系列芯片的处理器系统PS是一个双核ARM Cortex-A9处理器，能够运行Linux操作系统，提供了复杂的嵌入式系统所需的高性能、低功耗和多核处理能力需求；

ZYNQ7000系列芯片的可编程逻辑PL是基于Xilinx 7系列的FPGA架构，提供了强大的数据处理能力，能够根据需求配置成不同的结构而不必改变系统结构，使用灵活，Xilinx还提供了丰富的IP资源，使功能开发和扩展更加方便；且由于Xilinx公司成熟的开发环境，只需使用vivado软件即能实现对处理器系统PS和可编程逻辑PL的开发，调试简单，开发周期短。

进一步地，当可编程片上系统芯片APSOC选用型号为ZYNQ7000的系列芯片时，时钟模块中的时钟信号频率为33.33MHZ。

需要说明的是，时钟模块中的时钟信号频率根据可编程片上系统芯片APSOC的选型设置，以满足可编程片上系统芯片的时钟需求。

如图3所示，在一些实施例中，DVB解调模块选用型号为STiD135的芯片，STiD135芯片的各引脚功能见表1。

表1 STiD135芯片的引脚功能表

具体地，当DVB解调模块选用型号为STiD135的芯片时，DVB解调模块包括STiD135芯片及外围元器件，即此时DVB解调模块包括STiD135芯片、电阻R29和电阻R144-R145；且STiD135芯片U8包括引脚3-引脚16、引脚18-引脚28。

结合图1和图3，当DVB解调模块选用型号为STiD135的芯片时，DVB解调模块与可编程片上系统芯片APSOC的具体连接方式为：

STiD135芯片U8的引脚8通过IIC总线连接可编程片上系统芯片APSOC的处理器系统PS，STiD135芯片U8的引脚9通过IIC总线连接可编程片上系统芯片APSOC的处理器系统PS；STiD135芯片U8的引脚11-16、引脚18-引脚24、引脚26分别通过数据总线连接可编程逻辑PL；

STiD135芯片U8的引脚25连接电阻R29的一端、电阻R144的一端和电阻R145的一端，电阻R29的另一端连接VCC+3.3V,电阻R144的另一端通过数据总线连接可编程逻辑PL，电阻R145的另一端暂时悬空作为备选，使用时电阻R145的另一端通过数据总线连接可编程逻辑PL；STiD135芯片U8的引脚3连接VCC+5V和STiD135芯片U8的引脚4，STiD135芯片U8的引脚6连接地和STiD135芯片U8的引脚7、STiD135芯片U8的引脚5、STiD135芯片U8的引脚10，STiD135芯片U8的引脚27连接地和STiD135芯片U8的引脚28。

在一些实施例中，接口模块包括串行接口和以太网接口；以太网接口包括千兆网接口。

进一步地，串行接口包括SPI总线接口、IIC总线接口、UART接口和CAN总线接口。

需要说明的是，本系统通过配置丰富的外设接口资源：千兆网口、SPI总线、IIC总线、UART、CAN总线，将可编程片上系统芯片APSOC处理后的数据传输至主机或外部设备，以实现既能够将本系统作为一个独立小型DVB设备，采集DVB数据并通过网口上传给主机，又能够将本系统作为DVB信号解调模块，集成在大型系统中，简化设计方案，缩短周期，灵活适应多种应用场景，可扩展性高。

在一些实施例中，存储模块包括DDR3模块和SD卡，以存储可编程片上系统芯片APSOC工作过程中处理的DVB数据和相关数据。

在一些实施例中，系统支持的DVB数字卫星广播标准包括DVBS标准、DVB-S2标准和DVB-S2X标准。

在一些实施例中，系统能够采集原始数据，原始数据包括AD数据、星座图数据和解调数据。

进一步地，系统能够采集的解调数据包括TS流和GS流。

需要说明的是，本系统通过简单的调试便能够采集不同种类的原始数据，以适用于不同的DVB信号处理场景，功能灵活可配置；例如需要采集星座图数据时，能够不改变硬件结构，仅调整DVB解调模块中的寄存器即能直接输出星座图数据。

本系统能够通过简单地调试来采集多种原始数据，使用灵活，功能多样，且能够对DVB信号的数据分析提供可靠地数据支持。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述系统包括可编程片上系统芯片APSOC、DVB解调模块、时钟模块、接口模块和存储模块；所述可编程片上系统芯片APSOC包括处理器系统PS和可编程逻辑PL；

所述处理器系统PS通过AXI接口连接所述可编程逻辑PL；

所述处理器系统PS通过IIC总线连接所述DVB解调模块；

所述可编程逻辑PL通过数据总线连接所述DVB解调模块；

所述时钟模块与处理器系统PS直接相连；

所述接口模块与处理器系统PS直接相连；

所述存储模块与处理器系统PS直接相连。

2.如权利要求1所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述可编程片上系统芯片APSOC选用型号为ZYNQ7000的系列芯片。

3.如权利要求2所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述时钟模块中的时钟信号频率为33.33MHZ。

4.如权利要求1所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述DVB解调模块选用型号为STiD135的芯片。

5.如权利要求1所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述接口模块包括串行接口和以太网接口；

所述以太网接口包括千兆网接口。

6.如权利要求5所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述串行接口包括SPI总线接口、IIC总线接口、UART接口和CAN总线接口。

7.如权利要求1所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述存储模块包括DDR3模块和SD卡。

8.如权利要求1所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述系统支持的DVB数字卫星广播标准包括DVBS标准、DVB-S2标准和DVB-S2X标准。

9.如权利要求1所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述系统能够采集原始数据；

所述原始数据包括AD数据、星座图数据和解调数据。

10.如权利要求9所述的便携式DVB数据采集系统，其特征在于，所述系统能够采集的解调数据包括TS流和GS流。

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