数字卫星电视接收机的组成框图如图 1 所示。由图可知,数字卫星电视接收机由前端、后端、输出端三部分组成,用后端控制前端。按照模块结构来说,前端属于信道接收模块,后端属于系统解复用模块/MPEG-2 解码模块,输出端属于附加功能模块。
一、前端(信道接收模块)
前端信道接收模块通常含有调谐器、A/D 变换器和 QPSK 解调和解码器。
早期的信道接收模块由两块集成电路完成,目前已将两块集成电路功能合成到一块芯片,如:STVD0199、ODM8511 等。
信道接收模块的工作过程如下:
C 波段或 Ku 波段的卫星下行信号由天线接收,经过 LNB(高频头)放大和下变频,形成 950~2050 MHz第一中频信号,经电缆送到 IRD(综合接收解码器)的调谐器,高频调谐器根据所需接收的频率,通过 PLL(锁相环)环路控制本机振荡器频率,把输入信号变频成第二中频(479.5 MHz)信号,送到正交检相器分解出I、Q 两路模拟信号,经过 A/D 转换器再把这两路模拟信号分别转换成 6 bit 的并行数字信号,进入 QPSK(正交相移键控)解调电路和信道纠错电路。
QPSK 解调器的核心部分起到载波恢复、寻址、位同步、反混叠、匹配滤波和自动增益控制(AGC)作用。
Butterworth 型匹配滤波器用来完成升余弦滚降形状的脉冲形成滤波变换(α=0.35DVB 或α=0.20DSS,DVB 数字视频广播,DSS 数字卫星业务)。
信道纠错部分包括 Viterbi(译码算法)卷积(1/2,2/3,3/4,5/6,6/7 和 7/8,K=7) 和 RS 解 码(204,188 DVB)。Viterbi 解码可对误码率 (BER)为10-1~10-2的数据流进行纠错,以达到 BER为 10-4。RS 解码主要对突发性片状误码进行纠错,以达到 BER 优于 10-10的结果,最后输出符合 MPEG-2 标准的传输流(TS),每个数据包为 188 个字节。