卫星数字电视接收机的信号检测功能

维普资讯 http://www.cqvip.com Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ　ｒｅ珈ｆＩｉｎａｌ　卫星数字电视接收机的信号检测功能　◎高彤鼎刘兵山东电视台地球站　对接收信号的检测主要是在调谐器（Ｔｕｎｅｒ）中完成的，　【提要】卫星数字电视接收机具有很强的信号检测功　能，这些功能是为了方便用户接收卫星电视节目而　并借助于接收机的主控ＣＰＵ对检测信号进行处理。调谐器可　划分为两大部分，一是调谐电路，二是链接（Ｌｉｎｋ）电路。Ｌｉｎｋ　电路由一片集成电路构成，如意法半导体（Ｓ　Ｔ）公司的　设置的，从而尽量减少用户对接收机的操作。卫星数　字电视接收机还可将检测到的数据输出，供其他的　仪器设备享用，此时的接收机相当于一台数据采集　器。　ＳＴＶ０２９９和ＳＴＶ０３９９以及卓联半导体公司的ＭＴ３１　２等芯片：　过去的调谐电路都是由分立元件构成的，现在也有单片的，　如ｓＴ公司的ＳＴＢ６０００和卓联半导体公司的ｚＬ１００３６等芯片。　【关键词】卫星据输出　数字电视接收机信号检测数　Ｌｉｎｋ电路中有数以百计的寄存器，用来暂存检测数据，主控　ＣＰＵ通过内部集成电路（ＦＣ）总线调用这些数据，完成统计和　判断。调谐器的结构框图如图１所示，灰色框内的部分就是　１引言　为了便利广大用户（接收者）对卫星数字电视信号的接　收，卫星数字电视接收机设置了多项信号检测功能，包括信　号强度和信号质量的指示，卷积收缩率的自动选择，信号锁　定指示等。在对信号进行自动检测的前提下，进一步实现了　对接收信号的自动搜索，即所谓的　盲扫”（ｂｌｉｎｄｓｃａｎ）。对　于广大的非专业的接收者，”盲扫”功能可以大大方便他们　的收视，在免去了对接收机进行烦琐操作的情况下仍可很快　搜索到要看的节目。卫星数字电视接收机的这些信号检测功　Ｌｉｎｋ电路。下面结合该框图解析各信号的检测点和检测原理。　２信号强度指示　信号强度是通过自动增益控制（ＡＧＣ）电平的大小来体　现的，图２示出了输入的第一中频信号强度与ＡＧＣ电平的对　应关系。从ＡＧＣ电路取出信号，并将其真值转换成对数显示　出来，就得到用分贝表示的信号强度了。这个指示可使用户　直观地了解接收信号的场强大小。但仅靠这个指示，用户还　无法确定接收的是有用信号还是无用信号。所以，信号强度　指示往往要与载噪比（或称信号质量）指示结合起来观察。　能除了满足自身接收的需要，还可用于数据采集，通过串行　数据接口将有关的检测数据输出，应用于其他的目的，如雨　衰时上行功率的自动提升，对干扰信号的判别等。　３载噪比指示　载噪比指示能够反映接收信号的质量。它的原理是计算　囊　强ｌｌ　。－【　　÷器誊０雷　调谐器结梅框幽舞。ｊ　．　一　一ｌｌ０　ｌ　２００７年第２期　囊　番蓬露露罐溺灞　ｌ；螽　广播与电视技术＿Ｉ２５　维普资讯 http://www.cqvip.com ：　！！　二童墼垦墼堕　６８３　Ｎ。　除了噪声以外．干扰信号也会导致星座的离散．所以．上　面计算的载噪比中也包括了载扰比的成分。　信号强度指示和载噪比指示结合起来．以条状图的形式　显示在监视器屏幕上，在寻星时特别有用。　４　ＱＰＳＫ解调之后（Ｖｉｔｅｒｂｉ卷积译码之前）　误码率的检测　卷积译码之前误码率的检测主要用于自动寻找卷积收缩　率。图４示出了这一检测过程。图４中点划线的左侧是误码　率检测部分．将经过卷积译码的数据再重新编码．然后与未　经译码处理的延迟数据进行比对．统计一下两者之间不一致　的数据的数量．从而得到误码率。　如果译码时使用的卷积收缩率有误．则误码率是比较高　的。反之．当使用的收缩率正确时．误码率则明显降低。通　过与预先存储的误码率阈值进行比较．如果误码率高于对应　的阈值．就说明使用的卷积收缩率不合适．需要改变卷积收　一　一—　—。　一一＾　缩率．直到误码率低于对应的阈值，则认　—１．！竺　．！　厂一　卷　信　号　入　积　编　码　１／２　２／３　３／４　５／６　７／８　卷　积　收　缩　室　误　２／３　码　３／４　室　５／６　阈　７／８　值　１／２　为找到了正确的卷积收缩率。这样就实　现了卷积收缩率的自动搜寻。　图５示出了误码计数的过程。由两个　寄存器配合工作．一个用来统计误码个　数．一个用来进行统计时间（周期）计数。　］Ｊ　ｚ难您广＇　口Ｌ　旱阳壶结：１峨　华现　　．　仑＼　一　、　每当计数周期寄存器溢出时．则向主控　ＣＰＵ发出中断请求　由该ＣＰＵ完成误码率　计算。　／　误俏计数裂周奇期仔　寄　５卷积译码之后的误码率　接收信号星座的离散性（见图３）。对于传输信道中的噪声．　不论是加性的还是乘性的．都会导致星座的离散．并且噪声　越大．离散性越大。所以．对载噪比的检测正是从计算星座　的离散人手的。对接收到的每个符号．都计算一下它的星座　位置与理想位置的距离（矢量）ｄ　．然后求统计平均。显然　该统计平均值（离散度）越大．说明载噪比越差。　公式（１）是某种型号接收机计算载噪比的经验公式．它是　以３００００个符号作为统计样本的。比如．离散度的数值为　７０００．误码率＝　濡等　（２）　这个检测点的误码率决定了接收信号的质量能否达到　“准无误码　．只要该点的误码率小于１０一。　则里德一所罗门　。则载噪比约为９．２ｄＢ。　译码之后信号的误码率将小于每小时１个比特．即　准无误　＿Ｉ２６广播与电视技术　２００７年第２期　维普资讯 http://www.cqvip.com Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ　Ｔｅ￣ｎａｌ　译码前　译码后　＋１　２）附近又搜索到载波ｆ，．则　下一个扫描频点就变成了（ｆ，　－６）。就这样．扫描频点不断　４地向高端推进，直到接收频段　的上限（一般是２１　５０　ＭＨｚ），最　终完成对接收载波频率的”盲　扫”。　８锁定检测　锁定检测包括两个方面的　内容，一是载波锁定检测，二　是时钟锁定检测。　当调谐器的本振信号与输入载波实现了锁相．就意味着　调谐器可以进行正常的ＱＰＳＫ相干解调．此时调谐器会输出　一个载波恢复标志（ＣＦ，Ｃａｒｒｉｅｒ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　Ｆｌａｇ）。　当ＱＰＳＫ解调出的数据信号稳定后，时钟得以正确地恢　复．进而对接收的符号进行计数。众所周知．２０４字节包中　＿０　＿　ｊ　固８§ｒｉ睡　码”。但这个检测点的结果对于数字卫星接收机本身的接收　没有什么帮助。　的同步字节是４７Ｈ，但每过８个包翻转为Ｂ８Ｈ。Ｌｉｎｋ电路中使　用了一个计数器对Ｂ８Ｈ进行加减计数．当Ｂ８Ｈ正常出现时加　１．丢失时减１．正向计数溢出时产生定时锁定标志（ＴＦ，　Ｔｉｍｉｎｇ　ｌｏｃｋ　Ｆｌａｇ）。出现这个标志意味着接收的Ｔｓ流已经实　现同步．对于”盲扫”的接收机而言．确定了相邻两个Ｂ８Ｈ　６里德一所罗门译码之后的误码率　这个检测点的误码率的测定与上面的卷积译码之后的误　码率检测过程是相同的．只是这儿对比的是里德一所罗门译　码前后不相同的字节个数。因为ＲＳ（２０４．１　８８）纠错码的纠　字节的时间间隔还意味着搜索到了接收信号的符号率。　ＣＦ标志和ＴＦ标志进行逻辑”与”．就产生了锁定指示（ＬＫ，　Ｌｏｃｋ）。只要卫星接收机发出了锁定指示．就提示用户已经稳　定地收到了节目。反之．当接收机失锁时．ＭＰＥＧ－２解码器　错能力是８个字节．如果一个２０４字节包中的错误字节超过　了８个．则认为这个包未被校正。所以．此处的误码率是用　（错）误包率来计量的，计算方法见公式（３）。每当出现一个未　被校正的错包，Ｌｉｎｋ电路会发出一个错误指示．但不会终止　后续ＭＰＥＧ－２解码器的工作。　将停止解码．同时机器发出失锁告警．此时监视器上将出现　黑屏或静帧。　综上所述．数字卫星电视接收机的各项信号检测功能是　为了满足接收的需要。这些检测功能均在主控ＣＰＵ的控制下　由Ｌｉｎｋ电路来完成。所有的检测结果还可以通过串行数据输　出口输出。图８所示的是对应着ＳＴｉ５５１　８芯片的串行ｉ／ｏ电　误包率＝　（３）　路（ＲＳ一２３２接口）。在卫星数字电视接收机中．这个接口　通常是用来下载升级软件的。只要更改一下设置．这个接口　７接收载波频率的“盲扫”　图７所示的是对接收载波进行　盲扫”的过程。在　盲　就可以输出有关的检测结果，提供给诸如雨衰控制器或干扰　识别仪之类的设备作为参考信号。当出现雨衰时．接收信号　的电平和信噪比都会下降；当遭到干扰时，接收信号的信噪　比会下降．误码率则会上升。后置的仪器设备可把这些检测　结果作为判据．而此时的数字卫星接收机就起到一台数据采　集器的作用。衄　扫”之前需先确定扫描频点的步进间隔．比如设为６ＭＨｚ．则　捕捉范围也就随之确定下来．应为不小于４－３ＭＨｚ。以图７为　例．假如起始扫描频率为ｆ　（实际的频率一般是９５０ＭＨｚ）．在　此频率两侧开始搜索．则第二个扫描频点为ｆ　４－６（ＭＨｚ）。如　果在这个频点附近搜索到一个节目．载波频率为ｆ，，则下一　个扫描频点就成了（ｆ，４－６）．以此类推。比如．在频点（ｆ，　２００７年第２期　广播与电视技术－Ｉ２７