專利名稱：數(shù)字廣播信號發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字廣播技術(shù)，更具體地說，涉及數(shù)字廣播中的信號發(fā)生 技術(shù)。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的模擬廣播傳送模擬視音頻信號的方式不同，數(shù)字廣播在傳輸 前后引入了大量的數(shù)字信號處理技術(shù)。
第一步是針對模擬的視音頻信號進(jìn)行數(shù)字釆樣，形成數(shù)據(jù)比特流。為 了保障最終還原的圖像質(zhì)量，數(shù)字采樣的精度不能過低。而大量的采樣數(shù)
據(jù)往往超出傳輸帶寬的限制。這就引入了第二步壓縮編碼，壓縮編碼是 將根據(jù)數(shù)學(xué)原理將原始采樣信號中的大量冗余信息去除的過程，同時(shí)保障 在解壓縮后得到的信號與原始信號相比達(dá)到無損或近乎無損的效果。目前 最為常用的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)有MPEG2、 MPEG4、 H.264和AVS等，最為 常用的音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)有MPEG1-Iayer2、 AC3等。
若直接傳送壓縮完的比特流，傳輸過程中造成的錯(cuò)誤會(huì)被解壓縮過程 放大，導(dǎo)致最終還原的視音頻信號嚴(yán)重失真。因此需要第三步信道傳輸 編碼和數(shù)字調(diào)制。在信道傳輸編碼過程中，在壓縮完的碼流中人為添加少 量的冗余信息，以便使接收機(jī)可以依據(jù)這些信息將接收到的數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤 比特自行糾正。數(shù)字調(diào)制則是將比特流重新映射成可以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)哪M 信號。廣播信號的傳送分為地面?zhèn)魉?、有線傳送和衛(wèi)星傳送三種方式，根 據(jù)傳輸信道干擾程度的不同，所釆用的信道編碼和調(diào)制方式也各有不同。 衛(wèi)星廣播的傳輸信道最為簡單，地面廣播的傳輸信道最為復(fù)雜。通行的衛(wèi) 星數(shù)字廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)是DVB-S，釆用Reed-Solomn編碼和QPSK的數(shù)字調(diào) 制方式。有線數(shù)字廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)分為三類，即國際電聯(lián)ITU的J83.A/B/C, 其信道編碼方式略有不同，調(diào)制釆用QAM。地面數(shù)字廣播的傳輸標(biāo)準(zhǔn)先通 行的有歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)，美國的ATSC標(biāo)準(zhǔn)，曰本的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)，我 國也新近頒布了自己的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)。新興的手機(jī)電視廣播標(biāo)準(zhǔn)則種類更多。
低頻率的信號無法傳送到遙遠(yuǎn)的地方，因此第四步就是將傳送信號的 頻率搬移到較高的頻率上，即俗稱的變頻。衛(wèi)星廣播的傳送頻段在C波段
和Ku波段，有線廣播和地面廣播的傳送頻段在VHF波段和UHF波段。
以上四步涵蓋了數(shù)字廣播信號發(fā)生的所有工作， 一般由專業(yè)廣播設(shè)備 完成，剩余的接收變頻、解調(diào)、信道解碼、信源解碼均由數(shù)字廣播接收機(jī) 來完成，屬消費(fèi)類電子產(chǎn)品范疇。經(jīng)過上述一些列的技術(shù)環(huán)節(jié)處理，用戶 就可以在合理的價(jià)格在接收端享受高質(zhì)量的視音頻信號了。
壓縮編碼、信道傳輸調(diào)制和變頻均存在多種技術(shù)途徑，這給數(shù)字廣播 接收機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)帶來了一定的困難，對于支持各類廣播信號發(fā)生的設(shè) 備就形成了需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種能提供數(shù)字廣播源信號以供測試的數(shù)字廣播信號 發(fā)生裝置，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
本發(fā)明揭示了一種數(shù)字廣播信號發(fā)生器，包括總線，用于在模塊間 傳遞數(shù)據(jù)及控制信息，并向各模塊提供電源；信源數(shù)據(jù)接收模塊，用于接 收外部輸入的信源數(shù)據(jù)，處理格式后送往總線；信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及回放模塊， 用于將總線上的信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上，或?qū)⒋鎯?chǔ)介質(zhì)上的信源數(shù)據(jù) 取出送往總線；數(shù)字調(diào)制模塊，用于將總線上的信源數(shù)據(jù)進(jìn)行基于預(yù)定制 式的編碼和調(diào)制；變頻模塊，用于將調(diào)制好的信號進(jìn)行頻譜的搬移，生成 中頻或者射頻調(diào)制信號；信號放大模塊，用于增強(qiáng)信號功率；時(shí)鐘生成模 塊，用于產(chǎn)生全局所需的基準(zhǔn)時(shí)鐘；系統(tǒng)控制模塊，根據(jù)外部指令，向總 線發(fā)送控制信息，配置上述各模塊的工作方式，并獲取各模塊的工作狀態(tài) 進(jìn)行顯示。
上述的總線包含數(shù)據(jù)總線和控制總線；數(shù)據(jù)總線用于信源數(shù)據(jù)在數(shù)字 調(diào)制模塊、多個(gè)信源接收模塊和信源存儲(chǔ)及回放模塊之間的傳遞；控制總 線連接各模塊，使系統(tǒng)控制模塊能夠下達(dá)指令并獲取各模塊的工作狀態(tài)。
上述的信源接收模塊的數(shù)據(jù)輸出格式及控制信號協(xié)議符合總線定義，其輸入數(shù)據(jù)的格式和接收模塊的處理方式是根據(jù)需求而確定；對于每種輸 入數(shù)據(jù)的格式，由獨(dú)立的電路實(shí)現(xiàn)其功能并具有唯一可識(shí)別的設(shè)備標(biāo)示，
其和總線的接口保持一致。信源接收模塊的種類包括但不限于ASI/SPI MPEG傳輸流接收、衛(wèi)星廣播信號解調(diào)接收、地面廣播信號解調(diào)接收。
上述的信源存儲(chǔ)及回放模塊在系統(tǒng)控制模塊的管理下將數(shù)據(jù)總線上的 信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)介質(zhì)上，或由存儲(chǔ)介質(zhì)上讀取信源數(shù)據(jù)再按照特定速 率送回到數(shù)據(jù)總線上。
上述的變頻模塊具備控制可尋址功能及輸入信號環(huán)出功能，使所述數(shù) 字廣播信號發(fā)生器能同時(shí)輸出基于相同信源調(diào)制的多個(gè)頻道不同的信號。
上述的時(shí)鐘生成模塊包括高穩(wěn)定的時(shí)鐘源，該高穩(wěn)時(shí)鐘源為變頻模 塊提供頻率基準(zhǔn)；或者基于該高穩(wěn)時(shí)鐘源的數(shù)字頻率合成模塊，根據(jù)控制 指令將不同頻率的時(shí)鐘送給數(shù)字調(diào)制模塊作為數(shù)字調(diào)制的工作時(shí)鐘，以便 生成各種不同調(diào)制制式的信號；或者，該時(shí)鐘生成模塊接收外部高穩(wěn)時(shí)鐘 源替代自身的時(shí)鐘源而提供頻率基準(zhǔn)。
上述的數(shù)字調(diào)制模塊用現(xiàn)場可編程邏輯陣列實(shí)現(xiàn)，該數(shù)字調(diào)制模塊的 運(yùn)行方式根據(jù)廣播制式的不同，由系統(tǒng)控制模塊進(jìn)行配置。
上述的系統(tǒng)控制模塊由具備嵌入式操作系統(tǒng)的視頻解碼芯片實(shí)現(xiàn)，具 有人機(jī)交互界面，能實(shí)時(shí)對輸入的信源數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼顯示，并自動(dòng)識(shí)別掛 接在總線上各類設(shè)備并進(jìn)行控制。
掛接在總線上的各模塊，不同功能的模塊具有不同的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼的區(qū) 段，相同功能的設(shè)備模塊，通過電路配置而具有不同的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼。
本發(fā)明的數(shù)字廣播信號發(fā)生器具有下述的優(yōu)勢單設(shè)備生成多路射頻 廣播信號以備生產(chǎn)線測試使用、設(shè)備無需外接信源輸入數(shù)據(jù)即可產(chǎn)生完整 攜帶視音頻的廣播信號、用戶可根據(jù)圖形界面靈活選擇廣播信號制式、設(shè) 備可接收某一頻點(diǎn)的廣播信號，解調(diào)得到信源數(shù)據(jù)信號后根據(jù)設(shè)定的廣播 制式和輸送頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、以及通過控制總線控制后級大功率放大設(shè)備， 并獲得其工作參數(shù)。


圖1揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的數(shù)字廣播信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏支持各類廣播信號發(fā)生的設(shè)備的問題。
參考圖1所示，本發(fā)明揭示了一種數(shù)字廣播信號發(fā)生器10,包括
總線12，總線12用于在模塊間傳遞數(shù)據(jù)及控制信息，并向各模塊提 供電源。參考圖l所示，總線12包含數(shù)據(jù)總線12a和控制總線12b，數(shù)據(jù) 總線12a用于信源數(shù)據(jù)在數(shù)字調(diào)制模塊18、多個(gè)信源接收模塊14和信源 存儲(chǔ)及回放模塊16之間的傳遞?？刂瓶偩€12b連接各模塊，包括多個(gè)信 源接收模塊14、信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及回放模塊16、數(shù)字調(diào)制模塊18、變頻模 塊20、時(shí)鐘生成模塊24及系統(tǒng)控制模塊26,使系統(tǒng)控制模塊26能夠下 達(dá)指令并獲取各模塊的工作狀態(tài)。
信源數(shù)據(jù)接收模塊14用于接收外部輸入的信源數(shù)據(jù)，處理格式后送往 總線，其中，其所接收的信源數(shù)據(jù)被送往數(shù)據(jù)總線12a。信源接收模塊14 的數(shù)據(jù)輸出格式及控制信號協(xié)議分別符合數(shù)據(jù)總線12a和控制總線12b的 定義，而信源數(shù)據(jù)接收模塊14的輸入數(shù)據(jù)的格式和接收模塊的處理方式是 根據(jù)需求而確定。對于每種輸入數(shù)據(jù)的格式，由獨(dú)立的電路實(shí)現(xiàn)其功能并 具有唯一可識(shí)別的設(shè)備標(biāo)示，其和總線的接口保持一致。即，可以包括數(shù) 個(gè)信源數(shù)據(jù)接收模塊，比如在圖1所示的實(shí)施例中包括了用于接收格式A 的數(shù)據(jù)的第一信源數(shù)據(jù)接收模塊14a,以及用于接收格式B的數(shù)據(jù)的第一 信源數(shù)據(jù)接收模塊14b。
信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及回放模塊16用于將總線上的信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介 質(zhì)上，或?qū)⒋鎯?chǔ)介質(zhì)上的信源數(shù)據(jù)取出送往總線。對于信源數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)操 作通過數(shù)據(jù)總線12a實(shí)現(xiàn)。根據(jù)圖l所示的實(shí)施例，信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及回放 模塊16在系統(tǒng)控制模塊2 6的管理下將數(shù)字總線12 a上的信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 存儲(chǔ)介質(zhì)上，或由存儲(chǔ)介質(zhì)上讀取信源數(shù)據(jù)再按照特定速率送回到數(shù)據(jù)總線12a上。
數(shù)字調(diào)制模塊18，同樣連接到數(shù)據(jù)總線12a，用于將數(shù)據(jù)總線12a上 的信源數(shù)據(jù)進(jìn)行基于預(yù)定制式的編碼和調(diào)制。根據(jù)圖l所示的實(shí)施例，數(shù) 字調(diào)制模塊18通過其中頻輸出端口輸出經(jīng)數(shù)字調(diào)制后的信號。數(shù)字調(diào)制模 塊18可以用現(xiàn)場可編程邏輯陣列實(shí)現(xiàn)，該數(shù)字調(diào)制模塊18的運(yùn)行方式根 據(jù)廣播制式的不同，由系統(tǒng)控制模塊26進(jìn)行配置。
變頻模塊20，用于將調(diào)制好的信號進(jìn)行頻譜的搬移，生成中頻或者射 頻調(diào)制信號。變頻模塊20具備控制可尋址功能及輸入信號環(huán)出功能，使數(shù) 字廣播信號發(fā)生器能同時(shí)輸出基于相同信源調(diào)制的多個(gè)頻道不同的信號。 根據(jù)圖l所示的實(shí)施例，變頻模塊20可以包括多個(gè)，比如第一變頻模塊 20a和第二變頻模塊20b。多個(gè)變頻模塊20可以采取級聯(lián)的方式，其中頻 輸入端口接收輸入信號，射頻輸出端口輸出本變頻模塊變頻后的輸出信號， 中頻環(huán)出端口輸出信號至下一級的變頻模塊的中頻輸入端口，作為下一級 變頻模塊的輸入信號。例如在圖l所示的實(shí)施例中，第一變頻模塊20a的 射頻輸出端口輸出未經(jīng)放大的A頻道的廣播信號。而第二變頻模塊20b的 射頻輸出端口連接一用于增強(qiáng)信號功率的信號放大模塊22，輸出經(jīng)過放大 的B頻道的廣播信號。其中，第二變頻模塊20b的中頻輸入端口連接第一 變頻模塊20a的中頻環(huán)出端口。
.繼續(xù)參考圖1，該數(shù)字廣播信號發(fā)生器10還包括時(shí)鐘生成模塊24, 用于產(chǎn)生全局所需的基準(zhǔn)時(shí)鐘。根據(jù)本發(fā)明，時(shí)鐘生成模塊24可以包括多 種時(shí)鐘來源，比如高穩(wěn)定的時(shí)鐘源，該高穩(wěn)時(shí)鐘源為變頻模塊提供頻率 基準(zhǔn)。以及基于該高穩(wěn)時(shí)鐘源的數(shù)字頻率合成模塊，根據(jù)控制指令將不同 頻率的時(shí)鐘送給數(shù)字調(diào)制模塊作為數(shù)字調(diào)制的工作時(shí)鐘，以便生成各種不 同調(diào)制制式的信號?；蛘?，時(shí)鐘生成模塊24也可以接收外部高穩(wěn)時(shí)鐘源替 代自身的時(shí)鐘源而提供頻率基準(zhǔn)。
系統(tǒng)控制模塊26用于根據(jù)外部指令向總線，更具體而言是控制總線 12b.發(fā)送控制信息，配置上述各模塊的工作方式，并獲取各模塊的工作狀 態(tài)進(jìn)行顯示。該系統(tǒng)控制模塊26由具備嵌入式操作系統(tǒng)的視頻解碼芯片實(shí) 現(xiàn)，具有人機(jī)交互界面，能實(shí)時(shí)對輸入的信源數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼顯示，并自動(dòng)識(shí)別掛接在總線上各類設(shè)備并進(jìn)行控制。
由于所有的模塊都掛接在總線，特別是控制總線12b上，于是，不同
功能的模塊具有不同的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼的區(qū)段，相同功能的設(shè)備模塊，通過電 路配置而具有不同的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼。
本發(fā)明的數(shù)字廣播信號發(fā)生器具有下述的優(yōu)勢單設(shè)備生成多路射頻 廣播信號以備生產(chǎn)線測試使用、設(shè)備無需外接信源輸入數(shù)據(jù)即可產(chǎn)生完整 攜帶視音頻的廣播信號、用戶可根據(jù)圖形界面靈活選擇廣播信號制式、設(shè) 備可接收某一頻點(diǎn)的廣播信號，解調(diào)得到信源數(shù)據(jù)信號后根據(jù)設(shè)定的廣播 制式和輸送頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、以及通過控制總線控制后級大功率放大設(shè)備， 并獲得其工作參數(shù)。
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于，包括總線，用于在模塊間傳遞數(shù)據(jù)及控制信息，并向各模塊提供電源；信源數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收外部輸入的信源數(shù)據(jù)，處理格式后送往總線；信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及回放模塊，用于將總線上的信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上，或?qū)⒋鎯?chǔ)介質(zhì)上的信源數(shù)據(jù)取出送往總線；數(shù)字調(diào)制模塊，用于將總線上的信源數(shù)據(jù)進(jìn)行基于預(yù)定制式的編碼和調(diào)制；變頻模塊，用于將調(diào)制好的信號進(jìn)行頻譜的搬移，生成中頻或者射頻調(diào)制信號；信號放大模塊，用于增強(qiáng)信號功率；時(shí)鐘生成模塊，用于產(chǎn)生全局所需的基準(zhǔn)時(shí)鐘；系統(tǒng)控制模塊，根據(jù)外部指令，向總線發(fā)送控制信息，配置上述各模塊的工作方式，并獲取各模塊的工作狀態(tài)進(jìn)行顯示。
2. 如權(quán)利要求l所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于， 所述總線包含數(shù)據(jù)總線和控制總線；數(shù)據(jù)總線用于信源數(shù)據(jù)在數(shù)字調(diào)制模塊、多個(gè)信源接收模塊和信源存 儲(chǔ)及回放模塊之間的傳遞；控制總線連接各模塊，使系統(tǒng)控制模塊能夠下 達(dá)指令并獲取各模塊的工作狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于， 所述信源接收模塊的數(shù)據(jù)輸出格式及控制信號協(xié)議符合總線定義，其輸入數(shù)據(jù)的格式和接收模塊的處理方式是根據(jù)需求而確定；對于每種輸入數(shù)據(jù)的格式，由獨(dú)立的電路實(shí)現(xiàn)其功能并具有唯一可識(shí) 別的設(shè)備標(biāo)示，其和總線的接口保持一致。
4. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于，所述信源存儲(chǔ)及回放模塊在系統(tǒng)控制模塊的管理下將數(shù)據(jù)總線上的信 源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)介質(zhì)上，或由存儲(chǔ)介質(zhì)上讀取信源數(shù)據(jù)再按照特定速率 送回到數(shù)據(jù)總線上。
5. 如權(quán)利要求l所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于， 所述變頻模塊具備控制可尋址功能及輸入信號環(huán)出功能，使所述數(shù)字廣播信號發(fā)生器能同時(shí)輸出基于相同信源調(diào)制的多個(gè)頻道不同的信號。
6. 如權(quán)利要求l所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于，所述時(shí)鐘生成模塊包括高穩(wěn)定的時(shí)鐘源，該高穩(wěn)時(shí)鐘源為變頻模塊提供頻率基準(zhǔn)；基于該高穩(wěn)時(shí)鐘源的數(shù)字頻率合成模塊，根據(jù)控制指令將不同頻率的 時(shí)鐘送給數(shù)字調(diào)制模塊作為數(shù)字調(diào)制的工作時(shí)鐘，以便生成各種不同調(diào)制 制式的信號。
7. 如權(quán)利要求6所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于，所述時(shí)鐘生成模塊接收外部高穩(wěn)時(shí)鐘源替代自身的時(shí)鐘源而提供頻率 基準(zhǔn)。
8. 如權(quán)利要求l所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于， 所述數(shù)字調(diào)制模塊用現(xiàn)場可編程邏輯陣列實(shí)現(xiàn)，該數(shù)字調(diào)制模塊的運(yùn)行方式根據(jù)廣播制式的不同，由系統(tǒng)控制模塊進(jìn)行配置。
9. 如權(quán)利要求l所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于，所述的系 統(tǒng)控制模塊由具備嵌入式操作系統(tǒng)的視頻解碼芯片實(shí)現(xiàn)，具有圖形化人機(jī) 交互界面，能實(shí)時(shí)對輸入的信源數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼顯示，并自動(dòng)識(shí)別掛接在總 線上各類設(shè)備并進(jìn)行控制。
10. 如權(quán)利要求l所述的數(shù)字廣播信號發(fā)生器，其特征在于，掛接在總線上的各模塊，不同功能的模塊具有不同的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼的區(qū)段，相同功 能的設(shè)備模塊、通過電路配置而具有不同的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼。
全文摘要
揭示了一種數(shù)字廣播信號發(fā)生器，包括用于在模塊間傳遞數(shù)據(jù)及控制信息并提供電源的總線；用于接收外部輸入的信源數(shù)據(jù)并處理格式后送往總線的信源數(shù)據(jù)接收模塊；用于存取信源數(shù)據(jù)的信源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及回放模塊；用于將總線上的信源數(shù)據(jù)進(jìn)行基于預(yù)定制式的編碼和調(diào)制的數(shù)字調(diào)制模塊；用于將調(diào)制好的信號進(jìn)行頻譜的搬移的變頻模塊；用于增強(qiáng)信號功率的信號放大模塊；用于產(chǎn)生全局所需的基準(zhǔn)時(shí)鐘的時(shí)鐘生成模塊；以及向總線發(fā)送控制信息配置上述各模塊的工作方式并獲取各模塊的工作狀態(tài)進(jìn)行顯示的系統(tǒng)控制模塊。
文檔編號H04N5/38GK101453578SQ20071017179
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者濤 劉, 史毅俊, 張震寧, 琦 王, 管華亮 申請人:張震寧