CN2796273Y

CN2796273Y - 数字电视系统用户终端接收机

Info

Publication number: CN2796273Y
Application number: CNU2004201057808U
Authority: CN
Inventors: 张正荣; 冯云达; 魏刚
Original assignee: GUOJIA INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY GROUP Co Ltd SICHUAN
Current assignee: GUOJIA INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY GROUP Co Ltd SICHUAN
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2014-12-27

Abstract

数字电视系统用户终端接收机，由中央控制器、调谐器、动态存储器、程序数据存储器、解码器、视频输出、音频输出以及IC卡和显示面板接口组成。采用HC51单片机为中央控制器，增设了信道解调器。整机分为前端信道解调和后端信源解码两个独立的模块，前端和后端接口格式是TS码流，前端信道解调由调谐器和信道解调器构成，信道解调器是解调模块，模块的输入端设有隔离电路。与国内同功能设备相比，本机不仅优化了电路结构，降低了输入门限，提高了适应范围，还降低了成本，适应了中国的国情，且技术指标高，稳定性好，安装方便，同时还能结合多家CA系统。

Description

数字电视系统用户终端接收机

(一)技术领域

本实用新型涉及一种电视信号的接收装置，具体是数字电视系统用户终端接收机。

(二)背景技术

目前，国家广电总局已经提出了全国电视广播系统要从模拟电视到数字电视的全面转变。在不久的时间内将全面展开数字电视的转播。而现在的电视机几乎都只能接收模拟信号，若要接收数字信号需要数字电视机，这样造成了大量模拟电视机的资源浪费。为适应中国的国情，数字电视系统用户终端接收机应运而生。但是，现有的产品较为低端，受复杂网络的局限，适应范围小，输入门限高，使用单片机的产品采用进口模块，产品质量有一定提高，但生产成本高，质量还不能完全适应复杂网络的需要。

(三)发明内容

本实用新型的目的是提供一种能降低输入门限，提高适应范围，利用现有的复杂网络收看到接近500水平线的高质量图像，网络无需改造的用户终端接收机。这种接收机，能结合多家CA系统，解决当前现有产品只能集成一家CA的弊端且成本低廉，质量稳定。

本实用新型的目的是这样达到的：一种数字电视系统用户终端接收机，由中央控制器、调谐器、动态存储器、程序数据存储器、解码器、以及IC卡和显示面板接口组成。本机采用HC51单片机为中央控制器，增设了信道解调器。整机电路为前端信道解调和后端信源解码两个独立的模块，前端和后端接口格式是TS码流。前端信道解调由调谐器和信道解调器构成，信道解调器是解调模块，信道解调器的输入端采用了隔离电路。后端信源解码包括HC51中央控制器、动态存储器、程序数据存储器、视频输出、音频输出。

所述解调模块是指TUN2模块，其输入端上连接的隔离电路由电容CT13、CT14和电阻R13、R14构成，并行输出口为数据输出，串行输出口为音频数据和具有三路双声道PCM数据输出，并行输出口D0-D6，连接到T-D7-0，串行输出口分别为CLK，DVALD，PSYNC和ERROR，输出到BCLK时钟总线，D/P-T地址总线和SYNC-T锁存总线。所述调谐器是由三极管QT1与电阻RT15和RT16构成的振荡电路。

后端模块的视频解码器输出为标准视频输出和高清视频输出。

本实用新型具有以下优点：

1、采用国产通用的HC51单片机为本实用新型的中央处理器，在电路结构上，增设了前端信道解调电路，采用了8051单片机作为中央控制器，不仅优化了电路结构，降低了输入门限，提高了适应范围，还降低了成本，价格便宜，适应了中国的国情。

2、采用了开放代码的UCOS嵌入式操作系统，以此作为低层软件，实现了存储器、调谐器、MPEG-2解码器等硬件资源共享管理以及应用软件任务调度和任务切换，实现人机接口操作。还能开放共用，结合多家CA系统，解决了现有产品只能集成一家CA的弊端。

3、提高了收视质量，标准清晰视频输出和高标清晰视频输出可满足不同的收视要求。

(四)附图说明

图1是本数字电视系统用户终端接收机的系统结构方框图。

图2是本数字电视系统用户终端接收机的信道解调器的工作流程图。

图3是本数字电视系统用户终端接收机的信道解调器电路图。

(五)具体实施方式

附图给出了本实用新型的一个实施例。参见附图。

本数字电视系统用户终端接收机采用了国产通用的HC51单片机作为中央控制器，为适应该单片机的性能，增设了解调器TUN2模块。整机由前端信道解调和后端信源解码两个独立的模块构成，解码器为MPEG-2。

前端信道解调模块由调谐器和信道解调器构成。调谐器是由三极管QT1与电阻RT15和RT16构成的振荡电路。调谐器通过12c总线控制，完成高频调谐并输出中频信号。解调器收到中频信号后，对其进行数模转换，然后逐级进行解调。信道解调器可直接对输入44MHz中频信号进行A/D采样，提供AGC信号调节中频信号增益。在正常工作状态下解调芯片先通过非相关AGC模式使中频信号幅度在A/D采样范围内；接着进行载波锁定和同步信号恢复；实现同步后，相关AGC模式进一步细调中频信号幅度。然后依次进行NTSC同频干扰滤波、信号均衡、9相位跟踪锁定以及FEC处理等步骤，最后输出TS码流。实际解调的每一步都可以通过内部寄存器来跟踪。解调过程中各阶段信号的实际性能，如锁定状态、信噪比、误码率等可以由解调器芯片内部的寄存器指示。

参见图2可知，终端接收机从功能上看是计算机和电视机的融合产物，但结构却与两者不同，从信号处理和应用操作上看，包含以下层次：

1)物理层和连接层：包括高频调谐器，QPSK、QAM、OFDM、VSB解调，卷积解码，去交织，里德—索罗门解码，解能量扩散。

2)传输层：包括解复用，它把传输流分成视频、音频和数据包。

3)节目层：包括MPEG-2视频解码，MPEG/AC-3音频解码。

4)用户层：包括服务信息，电子节目表，图形用户界面(GUI)，浏览器，遥控，有条件接收，数据解码。

5)输出接口：包括模拟视音频接口，数字视音频接口，数据接口，键盘，鼠标等。

本机的解调模块采用TUN2模块。其输入端的隔离电路由电容CT13、CT14和电阻R13、R14构成，隔离电路对解调器起到了保护作用。调谐器是由三极管是QT1与电阻RT15和RT16构成的振荡电路。

解调模块的输出端为串行输出口和并行输出口，并行输出口为数据输出，串行输出口为音频数据和具有三路双声道PCM数据输出。并行输出口D0-D6，连接到T-D7-0，串行输出口分别为CLK，DVALD，PSYNC和ERROR，输出到BCLK时钟总线，D/P-T地址总线和SYNC-T锁存总线。

后端信源解码含主控制器CPU，动态存储器SDRAM、程序数据存储器FLASH和视频解码器、音频解码器。主控制器采用国产单片机HC51，实现操作系统的各种控制功能，同时完成TS流解复接。一方面，主控CPU解析来自前端送来的TS流，提取相关的PSI表，并利用PID过滤器来分离音视频ES流或PES流，实现TS流解复用。另一方面，主控CPU管理多个进程，如视频解码、音频解码、红外遥控、键盘响应、前端解调和TS解复用等控制接收机的解码全过程。

视频解码器完成MPEG-2压缩标准的视频实时解码。视频解码器外接128Mbits的SDRAM，用于解码过程中的数据存储。主控CPU解析ES流或PES流帧以上高层语法，提取图片尺寸，比特率，量化距阵等控制参数，然后将参数写入解码器的控制寄存器。帧以下的，涉及大运算量的视频解码，主要通过视频解码器的硬件解码单元实现。视频解码器支持ATSC制中的所有18种格式及其中的某些格式转换，既可输出8-bit的标准清晰度视频信号，也可输出24-bit高清晰度视频信号。还支持OSD，通过节目信息和频道选择的显示，使用户具有本地信息交互功能。

音频解码器由单片兼容MPEG-2和AC-3的音频解码器完成，不需外部存储器。解码过程中主控CPU可以通过8bit数据接口或通过12c接口来控制音频解码器。

与国内同功能设备相比，本机技术指标高，稳定性好，安装方便，采用了开放代码的UCOS嵌入式操作系统，提供了人与机器交互的界面，中英文操作菜单，简洁方便。根据国家对此项目的技术要求，本数字电视终端接收机的技术参数达到：

一、输入信号与解调性能要求

1、接收机工作频率范围(单位：MHZ)110-855

2、输入阻抗(单位：Ω)75

3、频道带宽(单位：MHZ)8

4、最小接收电平(单位：dBuV)≤50

5、最大接收信号电平(单位：dBuV)≥80

6、C/N门限(单位：dB)≥28(64QAM符号率6.952Mpbs)

7、频率捕捉范围(单位：kHz)±150

8、输入反射损耗(单位：dB)≥8

9、解调方式(单位：-)16，32，64，QAM(必选)128，256QAM(可选)

10、支持符号频率范围(单位：Mbaud)3.6-6.952

二、PAL-D视频输出

1、视频输出幅度(单位：mVp-p)700±30

2、视频同步幅度(单位：mVp-p)300±20

3、视频幅频特性(单位：dB)±0.8(≤4.8MHZ)；±1.0(4.8-5MHZ)；

+0.5/-4(5.5MHZ)

4、微分增益(单位：％)≤8

5、微分相位(单位：度)≤8

6、视频信噪比(单位：dB)≥56

7、亮度非线性(单位：％)±8

8、色度/亮度增益差(单位：％)±5

9、色度/亮度时延差(单位：ns)≤50

10、K系数(单位：％)≤4

三、音频输出、可靠性

1、音频输出幅度(单位：dBu)-3～+6

2、音频失真度(单位：％)1.5(60HZ-18HZ)

3、音频失真度(单位：dB)+1/-2(60Hz-18kHz)；+1/-3(20Hz-20kHz)

4、音频信噪比(不加权)(单位：dB)70

5、音频左右声道串扰(单位：dB)-70

6、音频左右声道相位差(单位：度)5(60HZ-18kHz)

7、音频左右声道电平差(单位：dB)0.5(60HZ-18kHZ)

8、绝缘电阻(单位：MΩ)2(直流电压500V)

9、抗电强度(单位：---)2120(交流峰值)1分钟不击穿

10、电磁辐射干扰值(单位：W)1×10^-10

11、高温、低温(单位：--)高温+55℃，2小时；低温-5℃，2小时；工作正常。

Claims

1、一种数字电视系统用户终端接收机，由中央控制器、调谐器、动态存储器、程序数据存储器、解码器、视频输出、音频输出以及IC卡和显示面板接口组成，其特征在于：采用HC51单片机为中央控制器，增设了信道解调器，整机电路为前端信道解调和后端信源解码两个独立的模块，前端和后端接口格式是TS码流，所述前端信道解调由调谐器和信道解调器构成，信道解调器是解调模块，信道解调器的输入端采用了隔离电路，所述后端信源解码包括HC51中央控制器、动态存储器、程序数据存储器、视频输出、音频输出。

2、如权利要求1所述的数字电视系统用户终端接收机，其特征在于：所述解调模块是指TUN2模块，其输入端上连接的隔离电路由电容CT13、CT14和电阻R13、R14构成，端出端为串行输出口和并行输出口，并行输出口为数据输出，串行输出口为音频数据和具有三路双声道PCM数据输出，并行输出口为D0-D6输出到T-D7-0，串行输出口分别为CLK，DVALD，PSYNC和ERROR，输出到BCLK时钟总线，D/P-T地址总线和SYNC-T锁存总线，所述调谐器是由三极管QT1与电阻RT15和RT16构成的振荡电路。

3、如权利要求1或2所述的数字电视系统用户终端接收机，其特征在于：后端模块的视频解码器输出为标准视频输出和高清视频输出。