CMMB終端設計

　　0 引言

　　CMMB(China Mobile Multimedia BroADCasting)即中國移動(dòng)多媒體廣播，是中國第一套具有自主知識產(chǎn)權面向移動(dòng)端的移動(dòng)廣播電視標準，也是由中國移動(dòng)通信公司和中廣傳播公司共同推出的便攜式移動(dòng)多媒體廣播電視產(chǎn)品，主要面向手機、PDA等小屏幕便攜手持終端以及車(chē)載電視等終端提供廣播電視服務(wù)。手機作為基本的通信設備，要求能夠完成基本的通信功能甚至多媒體處理功能，所以在手機上集成CMMB成為一種必然趨勢。該系統采用衛星與地面增補轉發(fā)相結合的技術(shù)體系，廣播頻段為U波段 (1．55～3．4 GHz和S波段(470～860 MHz)。由于該系統采用無(wú)線(xiàn)廣播電視網(wǎng)的廣播式傳輸方式，所以不會(huì )產(chǎn)生任何流量費，與傳統的流媒體電視有本質(zhì)的不同，因此這種移動(dòng)電視終端具有很高的市場(chǎng)需求。本文提出一種采用CMMB專(zhuān)用芯片IF228來(lái)實(shí)現移動(dòng)多媒體廣播電視接收終端的設計方案。

　　1 CMMB芯片的選擇

　　選擇CMMB移動(dòng)電視芯片時(shí)要考慮其技術(shù)發(fā)展趨勢，該技術(shù)趨勢有兩個(gè)方面，一方面是芯片本身功能指標上的改進(jìn)，例如抗干擾能力、功耗、尺寸、所提供的各種接口等；另一方面是降低芯片的綜合成本和開(kāi)發(fā)難度，便于CMMB終端方案廠(chǎng)商的快速進(jìn)入和產(chǎn)品的批量推廣?？紤]到封裝在一起的SIP產(chǎn)品最符合標準，性能最穩定，供貨也最有保障，從長(cháng)期來(lái)看，將調諧器、解調器、解碼和解密等功能集成在一起的多合一單芯片方案，將是CMMB芯片的技術(shù)發(fā)展趨勢，基于以上因素選擇創(chuàng )毅視訊最新推出的IF228來(lái)進(jìn)行移動(dòng)多媒體廣播電視接收終端的設計，IF228芯片的性能優(yōu)勢體現在以下幾個(gè)方面。

　　IF228芯片集成度高、體積小 IF228集調諧器、解調器、UAM條件接收于一體，采用65 nm工藝，TFBGA 5 mm×5 mm的封裝，為業(yè)內最小封裝的CMMB解調芯片，而焊球間距仍然保持0．65mm，大大方便了客戶(hù)的PCB設計?；贗F228的CMMB解決方案可以在不超過(guò)50 mm2的面積內實(shí)現。高集成度的芯片設計和超小尺寸的芯片封裝，降低了終端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)難度和綜合成本。

　　IF228芯片具有超強解調性能 支持終端最高移動(dòng)速度超過(guò)每小時(shí)800 km，輕松適應動(dòng)車(chē)組、磁懸浮甚至飛機等高速移動(dòng)交通工具。同時(shí)，在幾十千米每小時(shí)的低速移動(dòng)城市多徑環(huán)境中也是性能極佳。在20 Hz多普勒頻移，6個(gè)不同強度和時(shí)延的標準TU6信道下，QPSK的實(shí)際解調門(mén)限達到7．3 dB以下。另一個(gè)充分體現性能的指標是對等強兩徑最大時(shí)延的適應。兩徑時(shí)延達到75μs時(shí)，IF228在QAM 16調制方式下，仍然具有12．5 dB的解調載噪比門(mén)限。這樣的性能指標，足以保證在單頻組網(wǎng)的任何情況下都可以實(shí)現無(wú)縫接收。

　　IF228芯片具有較強對抗單頻干擾的能力 單頻干擾對CMMB這種采用時(shí)域同步的寬帶系統來(lái)說(shuō)，是影響其接收性能和用戶(hù)體驗的關(guān)鍵因素。在帶內單頻干擾超過(guò)接收信號15 dB以上時(shí)，IF228仍然可以順利接收。更值得強調的是，在干擾信號超強不能接收的情況下，逐漸減弱干擾信號，IF228可以迅速恢復正常接收，不存在通常所說(shuō)的施密特接收效應(即從干擾較弱的環(huán)境進(jìn)入干擾較強的環(huán)境后，需要干擾信號減弱更多才能恢復正常接收)。在當今電磁環(huán)境越來(lái)越擁擠的情況下，這一特性可以極大地增強用戶(hù)的接收體驗。并且，這一特性的額外好處是，大大降低了對PCB EMI的要求，客戶(hù)不用擔心應用處理器和基帶芯片可能帶來(lái)的諧波干擾，大大簡(jiǎn)化了CMMB部分的布局。

　　IF228芯片功耗低 該芯片基于CMMB的時(shí)隙接收技術(shù)，在1／10開(kāi)啟時(shí)間的工作條件下(4個(gè)時(shí)隙，正常接收一套QPSK調制的節目)，平均功耗低至36 mW，平均每個(gè)時(shí)隙的功耗不到10 mW。此外，Power down模式下的超低電流也大大簡(jiǎn)化了客戶(hù)的電源系統設計?？蛻?hù)不需要為IF228／IF206電源配置單獨的LDO，只需要從系統板上接入現有的I／O 和內核電壓。峰值電流不超過(guò)100 mA，幾乎不用考慮對系統電源的影響。IF2 28的I／O電壓直接支持1．6～3．6 V的范圍，不需要任何調節措施，并且有PWM輸出管腳，方便后續內置天線(xiàn)的應用。

　　IF228芯片支持多種時(shí)鐘頻率輸入 在CMMB終端方案設計中，以往的業(yè)界同類(lèi)解調器一般只支持單一時(shí)鐘頻率，如果與AP／BB所需要的時(shí)鐘頻率不一致時(shí)，會(huì )導致一個(gè)終端設計方案同時(shí)需要兩個(gè)晶體支持。最新發(fā)布的IF228／IF206可支持多種主流時(shí)鐘頻率輸入，包括10／12／13／18／19．2／20／24／26／27／30 MHz等。因此，采用IF228／IF206的CMMB終端方案，可與AP／BB共用一個(gè)晶體，從而能為方案廠(chǎng)商節省成本，同時(shí)，也能為終端方案的PCB 設計節省空間。

　IF228芯片支持硬解擾 在MBBMS UAM條件接收方面，IF228支持硬解擾，可以直接實(shí)現清流輸出，大大減輕了客戶(hù)的軟件設計工作量，降低了對MIPS的要求，并且安全性更高。

　　2 采用IF228芯片的移動(dòng)電視終端設計方案

　　采用IF228芯片的移動(dòng)通信終端設計方案如圖1所示，該手機終端主要由2個(gè)核心芯片組成，一個(gè)是CMMB單芯片IF228，另一個(gè)是集成了基帶和 AP／CP功能的處理器芯片SH7343。IF228是集成調諧器、CMMB解調器、MBBMS UAM于一體的單一芯片，主要完成信號接收、信道解調和節目解密的功能。芯片SH7343是由瑞薩公司生產(chǎn)的一款應用于移動(dòng)通信終端的雙核多媒體基帶處理器，其內置了SuperH架構的32位RISC處理器和DSP協(xié)處理器，CPU內部時(shí)鐘主頻為216 MHz，指令處理速率為478 MIPS，具有16位雙向數據總線(xiàn)和26位地址總線(xiàn)，內部包含可供用戶(hù)操作的片上RAM和Cache單元、4G地址空間、32位內部數據總線(xiàn)，8級流水線(xiàn)和片上乘法器，芯片所需工作電壓為1．2 V，1．8 V，3．3 V，其功能模塊包含H．264／MPEG-4編解碼加速器、RTCMMU(內存管理單元)、BSC(總線(xiàn)控制器)、DMAC(直接內存存取控制器)等，包含各種功能接口，如FLASH，SDRAM，URAT，I2C，USB，SIU，SPI，LCD，CODEC，MFI，WSIM，WLAN等。該處理器芯片不僅能實(shí)現TS碼流硬件解碼，而且可承擔起基帶電路的信號處理和功能控制，同時(shí)SH7343內部集成一個(gè)高效電源管理模塊，可在較高處理速率時(shí)優(yōu)化 CPU電源功耗，可以為手持移動(dòng)終端的開(kāi)發(fā)和功能完善提供良好的系統解決方案。

　　在移動(dòng)通信終端應用中集成IF228非常方便，由于IF228的超小封裝和極強的抗干擾能力，只要保證CMMB天線(xiàn)到IF228的射頻信號沒(méi)有較大的插入損耗，可以放在PCB板上任何方便的位置。IF228接收CMMB信號，輸出數據流給多媒體處理器SH7343，多媒體處理器只需要把IF228當作是一個(gè)標準的SPI／SDIO設備，從中讀取接收數據，按流媒體處理即可。

　　由于IF228在CMMB的接收芯片里集成了MBBMS UAM功能，因此實(shí)現中國移動(dòng)主推的TD+CMMB終端方案就變得非常容易，不再需要單獨配置完成UAM解密功能的SD卡，降低了成本，也節省了資源。

　　3 結語(yǔ)

　　CMMB作為中國自主知識產(chǎn)權的移動(dòng)多媒體廣播系統，采用衛星和地面無(wú)線(xiàn)廣播方式，對7寸以下小屏幕提供廣播電視和信息服務(wù)，是移動(dòng)便攜條件下廣播電視的新型服務(wù)形態(tài)，也是填補我國廣播電視服務(wù)空白的有效手段。隨著(zhù)IF228在多方面功能指標的加強，支持硬解擾，尺寸的減小，功耗的降低，將更加快速拓展在移動(dòng)通信終端領(lǐng)域的應用。