《電子技術(shù)應(yīng)用》
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高集成度,、低功耗CMMB解決方案及典型應(yīng)用
摘要: 中國移動多媒體廣播電視(CMMB)標(biāo)準(zhǔn)作為中國自行研發(fā)、完全掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的移動多媒體標(biāo)準(zhǔn),。與其他國外的手機(jī)電視技術(shù)相比,,CMMB的多項技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。
關(guān)鍵詞: RF|微波 CMMB 功耗 集成
Abstract:
Key words :

中國移動多媒體廣播電視(CMMB)標(biāo)準(zhǔn)作為中國自行研發(fā),、完全掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的移動多媒體標(biāo)準(zhǔn),。與其他國外的手機(jī)電視技術(shù)相比,CMMB的多項技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平,。與傳統(tǒng)廣播相比,,CMMB的主要特點是:(1)提供全數(shù)字電視/數(shù)字廣播節(jié)目,綜合信息和緊急廣播服務(wù),,實現(xiàn)衛(wèi)星傳輸與地面網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的天地一體的無縫覆蓋,。(2)采用基于時隙的幀結(jié)構(gòu),極大的提高了接收終端的使用時間,。(3)采用OFDM調(diào)制技術(shù),,LDPC/Reed-Solomon編碼和深度交織技術(shù),極大地提高了在復(fù)雜無線環(huán)境下的高質(zhì)量移動接收性能,。目前CMMB已達(dá)到可在時速250公里的條件下穩(wěn)定接收廣播電視信號,。(4)采用統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一運營,支持用戶全國漫游,。CMMB提供部分公益類免費廣播電視節(jié)目,,同時具備加密授權(quán)控制管理體系,提供付費類業(yè)務(wù),。

CMMB接收端方案主要特點


一個基本的CMMB接收終端包括四個主要部分:射頻調(diào)諧器,、基帶解調(diào)器、多媒體處理器以及最后輸出信號的顯示屏和揚聲器,。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:手機(jī),、便攜電視、手持導(dǎo)航儀、PDA,、MP4,、筆記本電腦等小屏幕便攜手持終端,以及汽車,、火車,、輪船、飛機(jī)上的移動信息終端,。


針對市場需求,,昆騰微電子推出高集成度的CMMB 接收端解決方案,包含完整CMMB射頻調(diào)諧器及基帶解調(diào)器,,內(nèi)部功能模塊圖如圖2所示。該方案的主要特點如下,。


CMMB射頻調(diào)諧器

符合CMMB GY/T 220標(biāo)準(zhǔn),;采用零中頻調(diào)諧器構(gòu)架,無需外接SAW濾波器,;單片調(diào)諧器同時支持地面發(fā)射塔的VHF/UHF頻段,和衛(wèi)星直播的L1,,L2和S 頻段;AGC動態(tài)范圍:-102dbm ~ -10dbm,;內(nèi)置小數(shù)分頻PLL頻率合成器,;內(nèi)置低相位噪聲寬頻VCO;內(nèi)置帶寬可調(diào)的鏡像抑制低通濾波器,;內(nèi)置射頻及基帶模擬可調(diào)增益放大器(PGA),;集成低壓差穩(wěn)壓器(LDO),只需3.3V單電源供電,;提供標(biāo)準(zhǔn)I2C控制接口,;高組件集成度,減少外接元件,;70mA超低工作功耗,;超小尺寸QFN封裝,適合便攜式應(yīng)用,。


CMMB基帶解調(diào)器

符合CMMB GY/T 220標(biāo)準(zhǔn),;內(nèi)置高速10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器;支持所有8MHz BPSK/ QPSK / 16QAM的調(diào)制方式,;內(nèi)置4096點FFT單元,,和LDPC/Reed-Solomon前向糾錯(FEC)解碼器;內(nèi)置多路復(fù)用功能,??梢酝瑫r接收一個控制信道和多至4路業(yè)務(wù)信道;支持靈活方便的時隙分配;業(yè)務(wù)信道的時隙分配可以任意配置,;提供通用的SDIO 和 SPI 接口輸出接收的MFS 碼流,;提供I2C接口和可編程I/O及中斷,簡化了與外部多媒體處理器的接口,;內(nèi)嵌高速MCU,,可以進(jìn)行器件工作狀態(tài)初始化、控制和調(diào)度,,以及信號質(zhì)量監(jiān)測,;提供針對電視手機(jī)、PMP,、和USB電視棒應(yīng)用開發(fā)的SDK,,大大加快了產(chǎn)品的開發(fā);超低工作功耗和待機(jī)功耗,。內(nèi)嵌電源管理模塊,,支持多種待機(jī)模式;可以與昆騰CMMB調(diào)諧器以SiP的形式作為一個單模塊,;超小BGA封裝,。

圖1   CMMB接收終端框圖


各模塊工作原理


射頻信號處理:針對CMMB使用的VHF,UHF,,和衛(wèi)星直播頻段,,有相應(yīng)的低噪聲放大器(LNA)和射頻可調(diào)增益放大器(混頻器:采用零中頻單級轉(zhuǎn)換構(gòu)架的混頻器,無需外接SAW濾波器,。

基帶信號處理:包括帶寬可調(diào)的鏡像抑制低通濾波器,,基帶信號PGA。

單芯片集成:集成的低噪聲VCO和小數(shù)分頻PLL,,降低了帶內(nèi)相位噪聲,。

ADC:內(nèi)置一個高性能的10位ADC,對輸入的I/Q兩路差分基帶模擬信號進(jìn)行直接采樣,。

AGC控制:有兩路AGC控制,,分別用于射頻PGA和模擬基帶信號PGA。AGC環(huán)路通過采樣信號和參考值之間的大小來產(chǎn)生AGC輸出,。

頻率跟蹤/頻率矯正:此模塊完成信號的頻率跟蹤,,頻偏修正, 采樣率變換。

FFT:FFT模塊執(zhí)行快速傅立葉變換,,將OFDM調(diào)制的時域信號變化到頻域進(jìn)行解調(diào),。

信標(biāo)處理:模塊進(jìn)行同步和信道參數(shù)的估計。

OFDM符號處理:此模塊完成對OFDM符號的處理,。包括符號解擾,,信道估計與均衡,,傳輸指示信息解調(diào)等。其中,,傳輸指示信息用來指示當(dāng)前的時隙信息,,以及指示廣播信道物理層配置參數(shù)變更。完成解擾和均衡的頻域信號被送到下一個模塊進(jìn)行解調(diào),。

解映射和FEC解碼:此模塊完成BPSK/QPSK/16QAM的星座圖解映射,。解映射之后的輸出被送入LDPC及RS的解碼器解碼。首先,,LDPC解碼器完成LDPC碼字的解碼,,并將負(fù)荷數(shù)據(jù)填充到RS的字節(jié)交織器中。然后,,RS解碼器完成RS的解碼工作,。

MFS碼流提取:根據(jù)外部多媒體處理器的選擇,,可以同時接收一個控制信道和多至4路業(yè)務(wù)信道,。數(shù)據(jù)流以MFS碼流輸出。輸出接口包括: SPI和通用接口SDIO,。可以支持高達(dá)100Mbps瞬時數(shù)據(jù)速率,。

外設(shè)接口:有兩個I2C接口,。一個接口作為I2C 從控器,用于接受外部多媒體處理器對解調(diào)器的控制和設(shè)置,;另外一個接口作為I2C主控器,,控制調(diào)諧器。

內(nèi)嵌MCU:內(nèi)嵌一個高性能的MCU,,用來控制所有內(nèi)部模塊,,以及相關(guān)信號質(zhì)量的采集和處理等工作。

圖2   昆騰微電子CMMB接收終端功能模塊框圖,。
圖2 昆騰微電子CMMB接收終端功能模塊框圖,。

典型應(yīng)用


昆騰CMMB接收方案具有高集成度和靈活通用的接口。僅僅需要外加通用的多媒體處理器,、用戶界面和少量外部元器件,,即可構(gòu)成一個完整的CMMB接收系統(tǒng)。在第一代CMMB的解決方案中,,調(diào)諧器,、解調(diào)器和多媒體處理器都是分離的。隨著技術(shù)的進(jìn)步,,具有更高集成度的解決方案開始出現(xiàn),。


在手機(jī)應(yīng)用中,,有的手機(jī)平臺開始集成了強大的多媒體處理能力。昆騰的CMMB SiP方案和這樣的平臺完全可以無縫連接,。由昆騰的射頻調(diào)諧器及基帶解調(diào)器提供射頻和基帶信號處理,,由手機(jī)平臺處理CMMB的多媒體信息。另外一個發(fā)展趨勢是,,有的手機(jī)平臺開始集成了基帶處理器,。昆騰單芯片CMMB射頻調(diào)諧器提供了覆蓋天地一體的射頻處理能力,非常適合這樣的平臺,。


本文小結(jié)


目前,,廣電總局正在全國組建CMMB網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計到今年年底,,全國333個地級市的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將全部建成,。昆騰微電子針對CMMB市場推出高集成度的射頻調(diào)諧器和基帶解調(diào)器芯片,符合所有的CMMB射頻和基帶處理需求,,具有高集成度,、高性能、低功耗的特性,,可充分滿足客戶要求,。

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