Дипломная работа: Телевізійний приймач з можливістю прийому сигналів у форматі MPEG-2

Цифрові приймачі першого покоління (рис.1.6) мали велику кількість чипів, кожний з яких був відповідальний за незалежні задачі: корекцію помилок, демодуляцію, демультіплексированіє цифрового потоку, обробку даних (центральний процесор), MPEG-2-декодування відео- і аудіосигналов. У цих моделях використовувалися дорогі динамічні оперативні запам'ятовуючі пристрої (DRAM) з довільним порядком вибірки. Усі використовувані чипи мали досить великі розміри і вартість (близько 55% вартості всього пристрою). Слабким місцем цих конструкцій був центральний процесор з 8- чи 16-розрядною шиною дaнных.

Приймачі другого покоління (1996р.), були розроблені з використанням уже всього трьох чипів, що здійснюють усі функції обробки сигналу. Додатковий четвертий чип забезпечує прийом цифрових програм кабельного ТВ. Супутниковий (чи кабельний) модуль здійснює демодуляцію сигналу і корекцію помилок. Центральний процесор вбудований у наступний чип, що забезпечує керування інформаційними потоками, дешифрування і контроль периферійних пристроїв і пам'яті. Останній чип містить MPEG-2 відео- і аудіодекодер. Ще однією особливістю цієї конструкції стало зменшення числа DRAM, а 32-бітний центральний процесор має більш високу швидкодію.

Третє покоління цифрових приймачів, що випускається зараз ( з 1997р.) засновано тільки на двох чипах. Перший модуль виконує специфічні задачі аналого-цифрового перетворення, демодуляції і корекції помилок. Об'єднання наступних двох чипов в один стало відмітною рисою приймача третього покоління. Він містить центральний процесор, контролер введення-виводу, процесор інформаційних потоків, MPEG-2 відео і аудіо-декодер. Зменшене також число модулів оперативної пам'яті: один SDRAM обсягом 16 Мбайт впевнено обслуговує модифікований чип. Варто додати, що швидкість роботи центрального процесора збільшена з 45 до 150 млн. операцій у секунду .

Таким чином, у даний час типовий цифровий супутниковий приймач виконує демодуляцію прийнятого сигналу і декодування стиснутого за технологією MPEG-2 сигналу. Мається також можливість організації за допомогою модему зворотного каналу через послідовний порт RS 232, а мінірисьний обсяг оперативної пам'яті складає 1 Мбайт. Через це ж рознімання можна підключитися до персонального комп'ютера і поміняти версію програмного забезпечення.

1.7.2 Технічні xapaктepичтики цифрових супутникових приймачів

Розглянемо основні технічні характеристики цифрових супутникових приймачів. Крім традиційного діапазону частот, існують ще декілька параметрів, властивим тільки цифровим системам.

У першу чергу це відноситься до можливості здійснювати одне- чи багатопрограмний прийом на одній частоті.

Single Channel Per Carrier (SCPC) - спосіб передачі, при якому кожна програма модулює окрему несущу. Цей спосіб у порівнянні з МСРС більш енергоємний. Він використовується в тих випадках, коли трансляційні крапки pізних програм географічно рознесені. Частотне мультіплексированіє таких програм відбувається уже в антенно-фідерній лінії супутникового бортового ретранслятора.

Multi Channel Per Carrier (МСРС) - передача декількох різних програм на одній несущій. При цій системі передачі спочатку виробляється тимчасове мультіплексированіє елементарних потоків, що складають різні передачі, а потім отриманий груп0овий транспортний потік модулює одну несущу. Цей спосіб передачі дозволяє більш эффективно, чим при використанні SCPC-пepeдaчи, використовувати смугу пропущення транспондера, тому що скасовуються захисні інтервали між несущими.

Ще одним важливим параметром є швидкість передачі даних (Symbol Rate - SR). У більшості випадків швидкість одиночних каналів (SCPC) коливається від 3 до 9 Мбит/с, а для пакетів (МСРС) - до 30 Мбіт/с. Обмеження нижньої межі швидкості значеннями 15-18 Мбіт/с є однією з причин нездатності деяких приймачів приймати безкоштовні канали, багато з яких передаються поодинці. З цього випливає, що SR - діапазон, српиймаємий приймачем, повинний на сегодняшний день складати 3-30 Мбіт/с [16].

Важливим параметром будь-якого цифрового каналу є PID-коды, що визначають місцезнаходження окремих елементарних потоків у структурі транспортного потоку. Інформація про ці коди зберігається в таблиці, називаної Programm Мар Таblе.

Program Мар Тablе визначає місцезнаходження окремих потоків, що складають усі трансляції, передані в мультіплексированом транспортному потоці. Вона містить також необхідні аудио- і відеопараметри й іншу допоміжну інформацію, що може використовуватися для формування електронного гіда, установки годин і т.д. Ця таблиця передається на початку транспортного потоку разом з іншою службовою інформацією.

Program ldentification (РID) – код, що визначає місцезнаходження визначеного елементарного потоку в загальному транспортному потоці. Найбільш істотний мінус такого підходу - нездатність приймати безкоштовні канали, достоїнство - деяка захищеність від прийому інших платних трансляций. Крім того, такі приймачі вимагають доробки програмного забезпечення при будь-якій зміні довжини елементарних потоків, що входять до складу пакета.

Іншими специфічними характеристиками цифрового приймача є тактова частота процесора, а також обсяг оперативної і перепрограмувальної пам'яті.

1.8 Цифровий стандарт DiSEq

Цифровий стандарт керування супутниковим обладнанням - DiSEq (Digita1 Sate11ite Equipment Contro1) - розроблений компанією Eute1sat з метою спрощення контролю периферійних пристроїв.

В міру розвитку супутникового телебачення усе більш актуальної ставала задача керування конверторами (переключення піддіапазонів у смузі 10,70 - 12,75 Ггц, вибір типу поляризації, організація спільної роботи конвертора С-діапазону з універсальним конвертором Кідіапазона) і електроприводом антени. Існуючий у даний час набір сигналів керування конвертором - 13/18 в і тоновий сигнал 22 кГц подається на антену по коаксіальному кабелі, а сигнал керування електроприводом - по окремому силовому.

Стандарт DiSEq має наступні переваги:

- Мається можливість керування універсальними конверторами, що знаходяться в складі мультифокусной антени

- Для усіх видів переключенні конвертора і керування електроприводом використовується один кабель

- Застосовуються стандартні команди керування

- усуваються проблеми переключення, обумовлені несумісністю різних компонентів системи

- Забезпечується сумісність з існуючими сигналами управления

- Має підвищену надійність

Робота системи DiSEq заснована на переключенні тонового сигналу 22 кГц.

Рисунок 1.7 Структура сигналів даних стандарту DiSEq

Значенням «0» і «1» відповідає визначена тривалість їмпульсу (рис. 1.7). Усі повідомлення складаються з байтів даних, кожний з який супроводжується одним бітом перевірки на парність. Будь-яка команда містить у собі адресний, стартовий і інформаційний байти [16].

Для керування електроприводом розроблений спеціальний протокол. Відповідно до нього після адресної інформації, що визначає необхідний пристрій, передається кратне необхідній кількості оборотів електродвигуна число імпульсів.

В даний час найбільше поширення одержали системи mini-DiSEq, що забезпечують виконання обмеженого набору команд. Очевидно, що в міру розвитку стандарту (уже зараз існують версії 1.0, 2.0, 3.0) з його допомогою стане можливим повне керування всім спектром обладнання.

2  СИНТЕЗ ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ СХЕМИ

2.1 Структурна схема телевізійного приймача

Проектований телевізійний приймач повинний забезпечувати прийом сигналів супутникового аналогового віщання, супутникового цифрового віщання, сигналів наземного ефірного віщання, сигналів кабельного телевізійного віщання, а також прийом ТВ сигналу від зовнішнього джерела (наприклад, відеомагнітофона).Пристрій складається з декількох функціонально закінчених прийомних трактів:

- тракту прийому супутникового аналогового віщання,

- тракту прийому цифрового супутникового віщання в стандарті MPEG-2 (діапазон прийнятих частот для супутникових каналів віщання складає 1,45 - 12,75 ГГц, частота з виходу конвертора 950-2200 МГц),

- два ідентичних тракти для прийому наземного ефірного і кабельного віщання (діапазон принимаеемых частот 46,25- 863,25 МГц). Один з цих трактів є основним, другий - додатковим і забезпечує реалізацію функції «картинка в картинці» .

Телевізійний приймач спроектований із застосуванням елементної бази фірми Phi1ips, що зручно з погляду керування всіма пристроями. Керування здійснюється по шині І2С, запатентованою фірмою Phi1ips.

Розглянемо структурну схему телевізійного приймача, показану на рисунку 2.1.

З виходу конвертора сигнал супутникового віщання надходить через комутатор або в приймач сигналів цифрового супутникового віщання, або в приймач сигналів аналогового супутникового віщання (fBx=0,95...2,2 м Гц. ). у приймачі аналогового супутникового віщання відбувається перетворення частоти сигналу, його демодуляція, і приведення до стандартного формату кабельного віщання [16].

Рисунок 2.1 Схема структурна телевізійного приймача с. можливістю прийому сигналів до форматі MPEG-2

З виходу цього тракту сигнал надходить на вхід приймача сигналів кабельного й ефірного наземного віщання. Якщо прийом ведеться у форматі цифрового супутникового віщання в стандарті MPEG-2, то сигнал з виходу конвертора надходить на вхід тракту обробки сигналів цифрового супутникового віщання. Потім сигнал подається на електронний комутатор, так як MPEG-декодер дозволяє одержати на виході сигнал РAL/NTSC/SECAM на проміжній частоті fПЧ=38 МГц.

Система електронних комутаторів дозволяє здійснювати вибір джерела сигналу в основному і додатковому трактах. Система фільтрів розділяє складові звуку і зображення.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20