DTMB数字电视发射机的关键技术研究及其FPGA实现

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中国数字电视地面多媒体广播DTMB标准采用了我国自主研发的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)和级联(BCH-LDPC)纠错编码等关键技术,于2011年12月成为第四个地面数字电视国际标准。对DTMB关键技术的研究与实现具有极大的技术价值和广阔的市场发展前景。   本文正是以实现DTMB数字电视激励器为目标,以数字基带信号处理算法为研究重心,重点介绍DTMB数字电视发射机关键技术的实现方法。   论文首先在深入理解DTMB国家标准的基础上,合理的规划和划分了其基带信号处理的功能模块,并对其进行了设计、仿真和验证,最终在FPGA平台上实现。其中,低密度奇偶校验码(LDPC)和3780点快速傅里叶逆变换(IFFT)是DTMB标准中的两大关键技术,本文的核心就是围绕着这两大关键技术的实现展开的。根据DTMB标准提供的LDPC码生成矩阵的准循环特性,设计了一种基于SRAA电路的部分并行编码方式的QC-LDPC编码器。该编码器在满足编码速度的同时,能够很大程度上节省硬件资源的开销。针对DTMB标准中特有的3780点IFFT点数的非规则性,采用逐层分解的方法,综合使用素因数算法(PFA)、公共因数算法(CFA)和Winograd傅里叶变换算法,设计了一种3780点IFFT算法,通过仿真验证算法的正确性后,最终在FPGA平台上实现了3780点的IFFT处理器,实验结果表明,设计的3780点IFFT处理器完全符合国标的要求,且具有较高的处理速度。   在综合考虑系统功能、实现成本、平台可重用性等因素的基础上,本文根据软件无线电的思想设计了一个数字电视激励器的硬件实现平台。最后在该硬件平台上对本课题实现的数字电视激励器整机进行严格测试,测试结果表明,该激励器各项指标基本满足测试标准的要求。  
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