數(shù)字圖像通信的最廣泛的應(yīng)用就是數(shù)字電視廣播系統(tǒng),與以往的模擬電視業(yè)務(wù)相比,數(shù)字電視在節(jié)省頻譜資源、提高節(jié)目質(zhì)量方面帶來了一場新的革命,而與此對應(yīng)的DVB(Digital Video Broadcasting)標準的建立更是加速了數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用。DVB標準選定MPEG—2標準作為音頻及視頻的編碼壓縮方式,隨后對MPEG—2碼流進行打包形成TS流(transport stream),進行多個傳輸流復(fù)用,最后通過不同媒介進行傳輸。在DVB標準的傳輸系統(tǒng)中,無論是衛(wèi)星傳輸,電纜傳輸還是地面?zhèn)鬏敚瑸榱吮U蠄D像質(zhì)量,使數(shù)字節(jié)目在傳輸過程中避免出現(xiàn)因受到各種信道噪聲干擾而出現(xiàn)失真的現(xiàn)象,都采用了信道編碼的方式來保護傳輸數(shù)據(jù)。信道編碼是數(shù)字通信系統(tǒng)中一個必需的、重要的環(huán)節(jié)。 信道編碼設(shè)計方案的優(yōu)劣決定了DVB系統(tǒng)的成功與否,本文重點研究了DVB系統(tǒng)中的信道編碼算法及其FPGA實現(xiàn)方案,主要進行了如下幾項工作: 1)介紹了DVB系統(tǒng)信道編碼的基本概念及特點,深入研究了DVB標準中信道編碼部分的關(guān)鍵技術(shù),并針對每個信道編碼模塊進行工作原理分析、算法分析。 2)根據(jù)DVB信道編碼的特點,重點對信道編碼中四個模塊,包括擾碼、RS編碼、卷積交織編碼和卷積編碼的FPGA硬件實現(xiàn)算法進行了比較詳細的分析,并闡述了每個模塊及QPSK調(diào)制的設(shè)計方案及實現(xiàn)模塊功能的程序流程。 3)在RS(204,188)編碼過程中,利用有限域常數(shù)乘法器的特點,對編碼器進行了優(yōu)化,在很大程度上提高了編碼效率,卷積交織器部分采用RAM移位法,實現(xiàn)起來更為簡單且節(jié)省了FPGA器件內(nèi)部資源。 4)設(shè)計以Altera公司的QuartusⅡ為開發(fā)平臺,利用FPGA芯片EP1C6Q240C8完成了信道編碼各模塊及QPSK調(diào)制的硬件實現(xiàn),通過Verilog HDL描述和時序仿真來驗證算法的可行性,并給出系統(tǒng)設(shè)計中減少毛刺的方法,使系統(tǒng)更為穩(wěn)定。最終的系統(tǒng)仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)工作穩(wěn)定,達到了DVB系統(tǒng)信道編碼設(shè)計的要求。
標簽:
FPGA
DVB
上傳時間:
2013-06-26
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