新一代ABS-S衛(wèi)星電視接收芯片AVL1108技術(shù)分析

中國首顆直播衛(wèi)星“中星九號(hào)”在2008年6月9日成功發(fā)射，現(xiàn)已正式投入運(yùn)營，中國政府主導(dǎo)的“村村通”工程已經(jīng)拉開大幕，整個(gè)“村村通”將涉及到2000多萬家庭用戶。隨著“村村通”工程的啟動(dòng)，預(yù)計(jì)在未來兩三年里中國將成為世界上最大的直播衛(wèi)星用戶市場(chǎng)。

中國衛(wèi)星直播數(shù)字電視接收芯片以及調(diào)制關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)的主要技術(shù)基礎(chǔ)源于國家廣電總局“直播衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸技術(shù)研究”項(xiàng)目的研究成果，即“先進(jìn)衛(wèi)星廣播系統(tǒng)”(ABS-S)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過與國家廣電總局密切合作，中天聯(lián)科參與了ABS-S的制定及產(chǎn)業(yè)化工作，并成功研發(fā)出基于ABS-S標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)星電視接收芯片AVL1108，在此基礎(chǔ)上完善了從調(diào)制器到終端接收設(shè)備的ABS-S產(chǎn)業(yè)鏈。

2006年8月，第一代ABS-S專用接收解調(diào)芯片AVL1108一次流片成功，從立項(xiàng)到量產(chǎn)僅耗時(shí)10個(gè)月。該芯片的面世標(biāo)志著中國新一代衛(wèi)星傳輸技術(shù)(ABS-S)的產(chǎn)業(yè)化工作進(jìn)入新階段。作為唯一成熟，有供貨能力的ABS-S解調(diào)芯片供應(yīng)商，中天聯(lián)科向國內(nèi)多家整機(jī)廠商批量供貨解調(diào)芯片AVL1108，并全力支持國內(nèi)整機(jī)廠商的開發(fā)工作。采用基于ABS-S技術(shù)開發(fā)的AVL1108芯片的衛(wèi)星直播數(shù)字電視機(jī)頂盒已基本覆蓋全國范圍，接收畫質(zhì)良好，并徹底解決了安全接收的問題。經(jīng)過驗(yàn)證，AVL1108成為業(yè)界最成熟的衛(wèi)星直播解調(diào)芯片產(chǎn)品。

圖1：第一代數(shù)字電視解調(diào)芯片AVL1108

AVL1108的技術(shù)特點(diǎn)

新一代直播衛(wèi)星數(shù)字電視接收解調(diào)芯片AVL1108采用突破性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了ABS-S信道解調(diào)芯片的性能，降低成本和功耗，其獨(dú)特的衛(wèi)星解調(diào)和高性能解碼技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位。該芯片可完成QPSK和8PSK解調(diào)及LDPC解碼功能;在8PSK模式下可提供45MSps符號(hào)率，最高120Mbps凈碼率;完全滿足“中星九號(hào)”上使用56MHz轉(zhuǎn)發(fā)器的要求。如使用AVS或H.264等先進(jìn)視頻編碼手段，可實(shí)現(xiàn)單一轉(zhuǎn)發(fā)器搭載15路高清衛(wèi)星電視節(jié)目。經(jīng)詳細(xì)測(cè)試，其性能完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求并居國際先進(jìn)水平，基于該芯片實(shí)現(xiàn)的接收系統(tǒng)實(shí)測(cè)載噪比門限與理論仿真結(jié)果僅相差0.1~0.3dB，其數(shù)據(jù)傳輸能力、接收門限等指標(biāo)達(dá)到或超過最新一代國際衛(wèi)星通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)DVB-S2的水平，同時(shí)其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、信號(hào)接收更為便捷，穩(wěn)定性達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

ABS-S技術(shù)采用了先進(jìn)、高效的信道編碼技術(shù)，通過高階調(diào)制、濾波滾降因子控制等手段大大提高了衛(wèi)星頻譜利用效率，有效提升了衛(wèi)星信號(hào)傳輸能力。作為中國第一款完全符合ABS-S標(biāo)準(zhǔn)的成熟的信道解調(diào)芯片，AVL1108除應(yīng)用于政府主導(dǎo)的“村村通”工程外，還可以應(yīng)用于高清交互衛(wèi)星電視。直播衛(wèi)星數(shù)字電視接收解調(diào)芯片AVL1108的創(chuàng)新技術(shù)點(diǎn)如下：

AVL1108主要功能包括基帶信號(hào)解調(diào)和信道解碼，用于將衛(wèi)星調(diào)諧器輸出的ABS-S基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成TS流，并通過簡(jiǎn)單的接口提供給后端解碼芯片。

AVL1108是業(yè)內(nèi)首款在8PSK解調(diào)模式下，符號(hào)速率達(dá)到45MSps，凈碼流速率達(dá)到120Mbps的衛(wèi)星電視接收芯片，可提供更多頻道接收和高清晰度電視傳輸。

AVL1108提供了射頻自動(dòng)增益控制，只需通過簡(jiǎn)單的阻容網(wǎng)絡(luò)就可以與前端調(diào)諧器連接。

AVL1108集成高性能雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，具備消除直流、IQ補(bǔ)償和相位補(bǔ)償功能。

接收信號(hào)經(jīng)過匹配濾波器、符號(hào)時(shí)鐘恢復(fù)環(huán)路、載波頻率和相位跟蹤環(huán)路、均衡器、前向糾錯(cuò)解碼器，之后生成TS流，輸送給后端解碼芯片。

通過標(biāo)準(zhǔn)兩線總線控制接口，后端處理芯片可以方便的控制AVL1108，并通過AVL1108提供的DiSEqC接口，對(duì)下變頻器(LNB)進(jìn)行配置。

AVL1108針對(duì)ABS-S信號(hào)格式進(jìn)行專門優(yōu)化處理，能夠?qū)崿F(xiàn)完美的時(shí)鐘同步和卓越的前向糾錯(cuò)性能。

AVL1108具備極強(qiáng)的抵御相位噪聲能力，可以在頻偏達(dá)到5MHz的環(huán)境中快速鎖定信號(hào)，并能維持精確的時(shí)鐘同步。

圖2：AVL1108內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

AVL1108的性能指標(biāo)

AVL1108的性能(技術(shù))指標(biāo)如下：在8PSK模式下，符號(hào)率從1MSps到45MSps;完全符合中國數(shù)字直播衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)(ABS-S)，支持8PSK和QPSK模式;前向糾錯(cuò)解碼器的速率支持1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 13/15, 9/10;脈沖整形滾降因子為0.2, 0.25, 0.35;集成兩個(gè)ADC，具備消除支流，IQ補(bǔ)償和相位補(bǔ)償功能;信號(hào)質(zhì)量監(jiān)視和鎖定檢測(cè);內(nèi)置射頻自動(dòng)增益控制，可以與調(diào)諧器直接連接;DiSEqC 2.0 全兼容的LNB控制器;輸出數(shù)據(jù)接口包括串行接口和并行接口;標(biāo)準(zhǔn)兩線總線接口，可以提供四個(gè)可選地址;100管腳的LQFP-EP封裝。

圖3：基于AVL1108的衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)前端設(shè)計(jì)示意圖

本文小結(jié)

AVL1108擁有完整的參考設(shè)計(jì)和評(píng)估平臺(tái)，在基于評(píng)估平臺(tái)的評(píng)估環(huán)境下，可以快速的測(cè)試AVL1108芯片的各項(xiàng)功能和性能。目前，AVL1108已經(jīng)完成了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的準(zhǔn)備工作。在此基礎(chǔ)上，支持了超過30家整機(jī)廠商的技術(shù)方案，國內(nèi)多家接收機(jī)設(shè)備生產(chǎn)廠家已具備量產(chǎn)能力，并積極參與到國家“村村通”工程的建設(shè)中。