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ATSC-VSB标准解码芯片设计及实现

作　者: 刘超
导　师: 李媛
学　校: 天津大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 高清晰度电视维特比解码网格编码系统芯片设计
分类号: TN492
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 54次
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内容摘要

高清晰度电视(HDTV:High Definition Television)使用了多项当今世界上最先进的可以实际应用的数字通信技术和信源、信道压缩编码技术,当前,高清晰度电视在世界范围内正跨出科研阶段而进入商品化的时代,在我国也己成为热门话题。本文在信道接收芯片系统设计的基础上介绍了信道编码中FEC码的ASIC设计。在高清晰度电视信道接收芯片中内码是8-VSB的格状编码,在系统性能上使用TCM编码要比未编码有3.3dB的编码增益,另外在格状编码中加入了12路的内交织,可有效的抑制短的突发噪声对接收端Viterbi解码性能的影响。由于QAM与VSB采用相同的外码电路,所以本文着重于HDTV地面广播系统ATSC的VSB信道编码中的解码原理及其在专用集成电路芯片(ASIC)上的实现。本文在介绍ASIC芯片设计的基础上,着重介绍了信道编码中的FEC码的ASIC实现和性能分析。内容涉及到了高清晰度电视系统的介绍、系统芯片设计(SOC),TCM编解码原理和性能分析、RS码部分的ASIC实现等。论文首先介绍了数字电视的现状和基本技术,对主流的集中技术标准做了比较。然后通过对各个模块的算法的介绍,对整个解码芯片做了详细阐述。最后对芯片设计流程的主要环节做了比较详细的介绍。本文的工作是实际工作的总结,并且对今后相关技术的研究有一定的参考价值。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章绪论  6-12
  1.1 数字电视的技术优势  6-7
  1.2 现今数字电视发展的技术条件  7-8
  1.3 ATSC地面传输标准简介  8-11
  1.4 本文的主要工作  11-12
第二章数字解调及其ASIC实现  12-22
  2.1 数字解调系统概述  12-14
  2.2 VSB数字调制  14-15
  2.3 VSB数字解调原理与分析  15-22
    2.3.1 时钟恢复  16-18
    2.3.2 匹配滤波器  18-22
第三章 FEC解码及其ASIC实现  22-47
  3.1 FEC概述  22
  3.2 ATSC标准规定的发送端FEC编码  22-28
    3.2.1 Scrambler加扰  22-23
    3.2.2 RS编码  23-24
    3.2.3 Byte interleaver （交织）  24-25
    3.2.4 TCM encoder（网格编码）  25-28
  3.3 ATSC的FEC解码  28-47
    3.3.1 Viterbi(维特比)译码  29-32
    3.3.2 Viterbi译码ASIC实现  32-34
    3.3.3 解交织  34-38
    3.3.4 RS译码  38-45
    3.3.5 解扰码  45
    3.3.6 数据格式转换  45-47
第四章 ATSC的验证及其ASIC流程概述  47-61
  4.1 功能验证-RTL仿真  47-51
  4.2 FPGA验证  51-53
  4.3 ATSC的ASIC流程概述  53-61
    4.3.1 行为级描述  53
    4.3.2 行为级优化、RTL级描述的转化与RTL仿真  53-54
    4.3.3 选定工艺库,确定约束条件,完成逻辑综合与逻辑优化  54-56
    4.3.4 静态时序分析-STA  56-59
    4.3.5 后端流程简介  59-61
第五章结论及对未来的展望  61-64
  5.1 本文的结论及作者的经验总结  61-62
  5.2 对未来的展望  62-64
参考文献  64-66
发表论文和参加科研情况说明  66-67
致谢  67

ATSC-VSB标准解码芯片设计及实现

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