新一代ABS-S衛星電視接收芯片AVL1108技術(shù)分析

中國首顆直播衛星“中星九號”在2008年6月9日成功發(fā)射，現已正式投入運營(yíng)，中國政府主導的“村村通”工程已經(jīng)拉開(kāi)大幕，整個(gè)“村村通”將涉及到2000多萬(wàn)家庭用戶(hù)。隨著(zhù)“村村通”工程的啟動(dòng)，預計在未來(lái)兩三年里中國將成為世界上最大的直播衛星用戶(hù)市場(chǎng)。

中國衛星直播數字電視接收芯片以及調制關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)基礎源于國家廣電總局“直播衛星系統傳輸技術(shù)研究”項目的研究成果，即“先進(jìn)衛星廣播系統”(ABS-S)技術(shù)標準。通過(guò)與國家廣電總局密切合作，中天聯(lián)科參與了ABS-S的制定及產(chǎn)業(yè)化工作，并成功研發(fā)出基于ABS-S標準的衛星電視接收芯片AVL1108，在此基礎上完善了從調制器到終端接收設備的ABS-S產(chǎn)業(yè)鏈。

2006年8月，第一代ABS-S專(zhuān)用接收解調芯片AVL1108一次流片成功，從立項到量產(chǎn)僅耗時(shí)10個(gè)月。該芯片的面世標志著(zhù)中國新一代衛星傳輸技術(shù)(ABS-S)的產(chǎn)業(yè)化工作進(jìn)入新階段。作為唯一成熟，有供貨能力的ABS-S解調芯片供應商，中天聯(lián)科向國內多家整機廠(chǎng)商批量供貨解調芯片AVL1108，并全力支持國內整機廠(chǎng)商的開(kāi)發(fā)工作。采用基于A(yíng)BS-S技術(shù)開(kāi)發(fā)的AVL1108芯片的衛星直播數字電視機頂盒已基本覆蓋全國范圍，接收畫(huà)質(zhì)良好，并徹底解決了安全接收的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)驗證，AVL1108成為業(yè)界最成熟的衛星直播解調芯片產(chǎn)品。

圖1：第一代數字電視解調芯片AVL1108

AVL1108的技術(shù)特點(diǎn)

新一代直播衛星數字電視接收解調芯片AVL1108采用突破性的創(chuàng )新設計，進(jìn)一步提高了ABS-S信道解調芯片的性能，降低成本和功耗，其獨特的衛星解調和高性能解碼技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位。該芯片可完成QPSK和8PSK解調及LDPC解碼功能;在8PSK模式下可提供45MSps符號率，最高120Mbps凈碼率;完全滿(mǎn)足“中星九號”上使用56MHz轉發(fā)器的要求。如使用AVS或H.264等先進(jìn)視頻編碼手段，可實(shí)現單一轉發(fā)器搭載15路高清衛星電視節目。經(jīng)詳細測試，其性能完全達到設計要求并居國際先進(jìn)水平，基于該芯片實(shí)現的接收系統實(shí)測載噪比門(mén)限與理論仿真結果僅相差0.1~0.3dB，其數據傳輸能力、接收門(mén)限等指標達到或超過(guò)最新一代國際衛星通信技術(shù)標準DVB-S2的水平，同時(shí)其結構更加簡(jiǎn)單、信號接收更為便捷，穩定性達到世界領(lǐng)先水平。

ABS-S技術(shù)采用了先進(jìn)、高效的信道編碼技術(shù)，通過(guò)高階調制、濾波滾降因子控制等手段大大提高了衛星頻譜利用效率，有效提升了衛星信號傳輸能力。作為中國第一款完全符合ABS-S標準的成熟的信道解調芯片，AVL1108除應用于政府主導的“村村通”工程外，還可以應用于高清交互衛星電視。直播衛星數字電視接收解調芯片AVL1108的創(chuàng )新技術(shù)點(diǎn)如下：

AVL1108主要功能包括基帶信號解調和信道解碼，用于將衛星調諧器輸出的ABS-S基帶信號轉換成TS流，并通過(guò)簡(jiǎn)單的接口提供給后端解碼芯片。

AVL1108是業(yè)內首款在8PSK解調模式下，符號速率達到45MSps，凈碼流速率達到120Mbps的衛星電視接收芯片，可提供更多頻道接收和高清晰度電視傳輸。

AVL1108提供了射頻自動(dòng)增益控制，只需通過(guò)簡(jiǎn)單的阻容網(wǎng)絡(luò )就可以與前端調諧器連接。

AVL1108集成高性能雙通道模數轉換器(ADC)，具備消除直流、IQ補償和相位補償功能。

接收信號經(jīng)過(guò)匹配濾波器、符號時(shí)鐘恢復環(huán)路、載波頻率和相位跟蹤環(huán)路、均衡器、前向糾錯解碼器，之后生成TS流，輸送給后端解碼芯片。

通過(guò)標準兩線(xiàn)總線(xiàn)控制接口，后端處理芯片可以方便的控制AVL1108，并通過(guò)AVL1108提供的DiSEqC接口，對下變頻器(LNB)進(jìn)行配置。

AVL1108針對ABS-S信號格式進(jìn)行專(zhuān)門(mén)優(yōu)化處理，能夠實(shí)現完美的時(shí)鐘同步和卓越的前向糾錯性能。

AVL1108具備極強的抵御相位噪聲能力，可以在頻偏達到5MHz的環(huán)境中快速鎖定信號，并能維持精確的時(shí)鐘同步。

圖2：AVL1108內部結構示意圖

AVL1108的性能指標

AVL1108的性能(技術(shù))指標如下：在8PSK模式下，符號率從1MSps到45MSps;完全符合中國數字直播衛星標準(ABS-S)，支持8PSK和QPSK模式;前向糾錯解碼器的速率支持1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 13/15, 9/10;脈沖整形滾降因子為0.2, 0.25, 0.35;集成兩個(gè)ADC，具備消除支流，IQ補償和相位補償功能;信號質(zhì)量監視和鎖定檢測;內置射頻自動(dòng)增益控制，可以與調諧器直接連接;DiSEqC 2.0 全兼容的LNB控制器;輸出數據接口包括串行接口和并行接口;標準兩線(xiàn)總線(xiàn)接口，可以提供四個(gè)可選地址;100管腳的LQFP-EP封裝。

圖3：基于A(yíng)VL1108的衛星數字電視接收機前端設計示意圖

本文小結

AVL1108擁有完整的參考設計和評估平臺，在基于評估平臺的評估環(huán)境下，可以快速的測試AVL1108芯片的各項功能和性能。目前，AVL1108已經(jīng)完成了大規模產(chǎn)業(yè)化的準備工作。在此基礎上，支持了超過(guò)30家整機廠(chǎng)商的技術(shù)方案，國內多家接收機設備生產(chǎn)廠(chǎng)家已具備量產(chǎn)能力，并積極參與到國家“村村通”工程的建設中。