基于L64724的衛(wèi)星解碼機(jī)頂盒設(shè)計(jì)

1 概述

數(shù)字壓縮技術(shù)的發(fā)展，為衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播提供了有力的技術(shù)支持。目前雖然尚未形成全球公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，但歐洲dvb-s的提出，無疑是一種可資參考的方案。l64724正是基于這一標(biāo)準(zhǔn)由lsi公司推出的一種性能較全面的數(shù)字視頻衛(wèi)星解碼芯片。

對系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來講，l64724能以最低的成本實(shí)現(xiàn)最大集成度和靈活性，而且在使用時(shí)外接元件最少。

2 性能特點(diǎn)

l64724具有以下特性：

●可支持dvb和dss系統(tǒng)；

●bpsk/qpsk速率可達(dá)45兆波特；

●內(nèi)有滾降系數(shù)為20%和35%的平方根升余弦匹配濾波器；

●具有可工作在1～45兆波特之間的反失真濾器，無須切換至外接sam或低通濾波器；

●可在片進(jìn)行數(shù)字時(shí)鐘同步和數(shù)字載波同步；

●能通過芯片上的微控制器自動獲取解調(diào)模式和調(diào)諧控制；

●可用集成鎖相環(huán)保證時(shí)鐘同步；

●具有快速信道切換模式；

●內(nèi)含自動增益控制電源；

●內(nèi)含可編程維特比譯碼模塊，包括1/2，2/3，3/4，5/6，6/7，7/8等各種速率，并能實(shí)現(xiàn)自動同步；

●內(nèi)含（204/188），（146/130）rs譯碼器；

●可編程實(shí)現(xiàn)解交織、rs譯碼和解擾的同步；

●對信道性能檢測可自動監(jiān)控；

●卷積解交織的深度為12；

●其串行主機(jī)接口與lsi邏輯串行控制總線接口兼容；

●具有降壓模式。

3 l64724的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳說明

3.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖1所示是l64724的內(nèi)部功能圖，它主要包含兩個(gè)模塊：bpsk/qpsk解調(diào)器和fec譯碼器。圖1中，數(shù)據(jù)和地址總線以上的部分為bpsk/qpsk解調(diào)器，以下為fec譯碼器。

bpsk/qpsk解調(diào)器是從相位解調(diào)制的模擬信號中抽取數(shù)字信號。

fec譯碼模塊是一個(gè)完整的采用維特比內(nèi)碼和rs外碼的前向糾錯(cuò)譯碼器。該譯碼器包含了所有可能的同步，以及解交織和解擾功能。

3.2 封裝及管腳說明

l64724有100-腳pqfp和80-腳tqfp兩種封裝形式。表1所列是常用的關(guān)鍵管腳說明。

4 l64714的應(yīng)用說明

l64724的工作參數(shù)有直流和交流以及電容等參數(shù)。在通常情況下，各參數(shù)都不能用到極限情況，否則可能導(dǎo)致芯片的永久損壞。l64724的重要工作參數(shù)如表2所列。

由于該芯片的參數(shù)要求較高，因此，建議用戶將直流供電電壓vdd設(shè)置在3.14～3.47v之間，工作溫度ta范圍為0～70℃，機(jī)箱溫度tc為0～85℃。在ta=25℃，vin=3.3v，頻率為1mhz時(shí)，最好使用5pf垢電容作為輸入電容cin和輸出電容cout。

5 l64724的典型應(yīng)用

l64724的使用，首先必須注意其內(nèi)部或外部的各種接口，包括信道接口、信道時(shí)鐘接口、信道數(shù)據(jù)輸出接口、pll接口、a/d接口、agc/時(shí)鐘控制接口、微控制器接口、控制信號接口等。其中信道接口（channel interface）用于從衛(wèi)星調(diào)諧電路接收輸入信號，信道時(shí)鐘用來標(biāo)示數(shù)據(jù)時(shí)鐘，為上升沿觸發(fā)。信道數(shù)據(jù)輸出接口是l64724送出數(shù)據(jù)的通路。在譯碼器機(jī)頂盒的實(shí)現(xiàn)電路中，該接口一般應(yīng)連接到復(fù)用器的輸入口。微控制器接口用于將芯片與微控制器相連?？刂菩盘柦涌谟脕砜刂苐64724的工作。

l64724是一種可編程邏輯器件，我們可以通過對其接口和內(nèi)部寄存器設(shè)置的改變來使其滿足不同的需要。需時(shí)鐘和輸入數(shù)據(jù)是決定電路穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

5.1 數(shù)據(jù)和時(shí)鐘控制方案

如圖2所示，l64724中的輸入時(shí)鐘信號clk可用來實(shí)現(xiàn)信道譯碼系統(tǒng)中的可能配置，它由外部晶振產(chǎn)生，同時(shí)由clk通過內(nèi)部鎖相環(huán)pll來產(chǎn)生采樣時(shí)鐘pclk，以便用來驅(qū)動模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）、解調(diào)器、前向糾錯(cuò)（fec）等三個(gè)模塊。pclk最高可工作在90mhz左右。由晶振產(chǎn)生的clk可作為pll的基準(zhǔn)時(shí)鐘，一般在15～60mhz之間。控制時(shí)鐘lclk是pll經(jīng)clk-div2分頻得到的，即lclk=clk/clk-div2。

5.2 l64724的應(yīng)用電路

l64724是一種功能很全面的芯片，筆者在電路的應(yīng)用過程中深深體會到了它優(yōu)越靈活的性能。l64724主要用于衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)實(shí)現(xiàn)電路，它是按歐洲的dvb標(biāo)準(zhǔn)中的衛(wèi)星傳輸方案來設(shè)計(jì)的。用這種芯片可在接收機(jī)盒的設(shè)計(jì)中起到事半功倍的效果。圖3所示是一種機(jī)頂盒設(shè)計(jì)的電路方案，它主要包含三部分，其核心部分是由l64724組成的衛(wèi)星譯碼器，還有由l64008組成的將mpeg-2碼流傳輸?shù)饺?fù)用器的電路以及由l64005構(gòu)成的視頻/音頻譯碼器。當(dāng)電路接收到由衛(wèi)星傳來的信號后，由調(diào)諧電路選出有用信號送入l64724，在信號進(jìn)入l64724之后先由前端將模擬信號采樣變?yōu)閿?shù)字信號，并在l64724內(nèi)部進(jìn)行可編程設(shè)定所需參數(shù)，在達(dá)到規(guī)定性能指標(biāo)后，再通過串行總線控制傳入l64008去復(fù)用器進(jìn)行處理。最后與dram交換數(shù)據(jù)并將結(jié)果送入l64005經(jīng)視頻譯碼后變?yōu)樗璧囊纛l和視頻信號并分兩路輸出。而圖3中的串行數(shù)據(jù)總線則通過編程控制片內(nèi)各單元，片內(nèi)各單元的信息獲得均由該總線提供。

5.3 電路設(shè)計(jì)中的參數(shù)配置

在l64724的應(yīng)用中，可通過微控制器接口對片內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行配置，以達(dá)到最優(yōu)性能。為方便讀者應(yīng)用。表3提供了一組分別適用于高、低數(shù)據(jù)速度的qpsk解調(diào)和fec的配置參數(shù)，該配置是經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證較為優(yōu)化的一組參數(shù)，可供讀者參考。

6 結(jié)束語

該衛(wèi)星解碼接收電路可在上述電路中對l64724的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，包括對傳輸速率、adc采樣頻率、晶振頻率、內(nèi)碼的碼率等進(jìn)行編程控制。對于不同的參數(shù)配置，各引腳的接法也有所不同，同時(shí)還應(yīng)注意芯片的工作條件，以免使芯片遭到永久性損壞。本文所介紹的電路及參數(shù)均經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，是一種較為優(yōu)化的電路配置，也是衛(wèi)星傳輸體系中高清晰數(shù)字電視接收機(jī)的核心電路。