DVB-C机顶盒接收前端同步系统的研究

论文摘要

据业内人士透露,2005年全国有线机顶盒出货量在300万到500万之间;我国将于2015年停止模拟电视的播出。广播电视数字化就是将模拟用户整体转换为数字用户。目前,我国大部分广播电台、电视台在节目采集、制作、播出、传输环节已基本实现数字化,只有接收环节,即用户的电视机还是模拟的,这已经成为广播电视全面实现数字化的瓶颈。为了顺应数字电视的发展现状,解决目前我国数字电视技术落后于应用的矛盾,本文对数字有线电视接收中的核心技术――同步系统进行了研究,并讨论了一种基于软件无线电思想的全数字同步系统。DVB-C标准是欧洲数字有线电视的传输标准,广泛的被国际社会所接受。我国目前还没有公布自己的数字有线电视传输标准,但大多数广播系统已采用了DVB-C标准。所以研究DVB-C机顶盒有着重要的现实意义。在数字有线电视机顶盒的工作中,整个DVB-C接收机的工作都是建立在同步的基础上的。本文以DVB-C接收前端的同步系统为中心,详细的讨论了符号同步和载波恢复,重点研究了基于软件无线电思想的算法。并在此基础上,结合卡尔曼滤波器对载波同步算法作了改进,提高同步系统性能。以此为前提,本文构建了一种基于软件无线电思想的同步系统,此同步系统实现了QAM接收信号的符号同步和载波恢复。为了验证本文的结论,使用MATLAB对此系统的性能进行了仿真,仿真结果验证了此系统的可行性。

论文目录

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• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 数字电视
• 1.1.1 数字电视的重要性
• 1.1.2 数字电视标准的发展
• 1.1.3 数字电视技术的优点
• 1.1.4 我国的数字电视进程
• 1.2 数字电视机顶盒
• 1.2.1 数字有线电视机顶盒的整体结构
• 1.2.2 数字有线电视机顶盒的接收前端
• 1.3 本文研究的意义
• 1.4 本论文的的任务
• 第2章 QAM 调制解调
• 2.1 DVB-C 系统结构
• 2.2 信道编码
• 2.2.1 能量扩散的实现
• 2.2.2 RS 码编码
• 2.2.3 卷积交织
• 2.2.4 字节到符号的映射
• 2.3 QAM 调制解调的原理
• 2.3.1 全数字 QAM 解调系统及其结构
• 2.3.2 全数字 QAM 解调的数学模型
• 2.3.3 QAM 调制信号的特点
• 2.3.4 对 QAM 解调系统的要求
• 2.4 本章小节
• 第3章 符号同步算法的研究
• 3.1 通信中的定时恢复
• 3.1.1 外同步法
• 3.1.2 自同步法
• 3.2 定时恢复的结构
• 3.3 内插符号同步算法概述
• 3.4 插值滤波器
• 3.4.1 插值滤波器的原理
• 3.4.2 插值滤波器的特性
• 3.5 基于拉格朗日多项式的插值滤波器
• 3.6 基于软件无线电的符号同步
• 3.6.1 软件无线电
• 3.6.2 基于最小均方算法的插值滤波器
• 3.7 定时误差检测器
• 3.7.1 NDD-Garder 检测器定时误差检测器
• 3.7.2 平方滤波定时误差估计算法
• 3.8 数控
• 3.9 本章小结
• 第4章 载波恢复算法的研究
• 4.1 载波恢复的数学模型
• 4.2 载波相位估计算法
• 4.2.1 载波相位误差对系统性能的影响
• 4.2.2 最大似然载波相位估计算法
• 4.3 载波频偏估计算法
• 4.4 载波相位频偏联合相位估计算法
• 4.4.1 最大似然联合估计算法
• 4.4.2 算法的实现
• 4.4.3 一种改进的线性似然估计
• 4.4.4 载波相位和频偏的卡尔曼滤波
• 4.5 本章小节
• 第5章 DVB-C 机顶盒前端同步系统的实现
• 5.1 同步系统的总体框图
• 5.2 系统的仿真
• 5.2.1 仿真平台
• 5.2.2 系统误码率的仿真
• 5.3 同步系统的 DSP 实现
• 5.4 本章小节
• 结论
• 参考文献
• 附录 A 部分重要概念介绍
• 附录 B 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢