中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播電視(CMMB)標(biāo)準(zhǔn)作為中國(guó)自行研發(fā)、完全掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的移動(dòng)多媒體標(biāo)準(zhǔn)。與其他國(guó)外的手機(jī)電視技術(shù)相比,CMMB的多項(xiàng)技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。與傳統(tǒng)廣播相比,CMMB的主要特點(diǎn)是:(1)提供全數(shù)字電視/數(shù)字廣播節(jié)目,綜合信息和緊急廣播服務(wù),實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星傳輸與地面網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的天地一體的無(wú)縫覆蓋。(2)采用基于時(shí)隙的幀結(jié)構(gòu),極大的提高了接收終端的使用時(shí)間。(3)采用OFDM調(diào)制技術(shù),LDPC/Reed-Solomon編碼和深度交織技術(shù),極大地提高了在復(fù)雜無(wú)線環(huán)境下的高質(zhì)量移動(dòng)接收性能。目前CMMB已達(dá)到可在時(shí)速250公里的條件下穩(wěn)定接收廣播電視信號(hào)。(4)采用統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一運(yùn)營(yíng),支持用戶全國(guó)漫游。CMMB提供部分公益類免費(fèi)廣播電視節(jié)目,同時(shí)具備加密授權(quán)控制管理體系,提供付費(fèi)類業(yè)務(wù)。
CMMB接收端方案主要特點(diǎn)
一個(gè)基本的CMMB接收終端包括四個(gè)主要部分:射頻調(diào)諧器、基帶解調(diào)器、多媒體處理器以及最后輸出信號(hào)的顯示屏和揚(yáng)聲器。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:手機(jī)、便攜電視、手持導(dǎo)航儀、PDA、MP4、筆記本電腦等小屏幕便攜手持終端,以及汽車、火車、輪船、飛機(jī)上的移動(dòng)信息終端。
針對(duì)市場(chǎng)需求,昆騰微電子推出高集成度的CMMB 接收端解決方案,包含完整CMMB射頻調(diào)諧器及基帶解調(diào)器,內(nèi)部功能模塊圖如圖2所示。該方案的主要特點(diǎn)如下。
CMMB射頻調(diào)諧器
符合CMMB GY/T 220標(biāo)準(zhǔn);采用零中頻調(diào)諧器構(gòu)架,無(wú)需外接SAW濾波器;單片調(diào)諧器同時(shí)支持地面發(fā)射塔的VHF/UHF頻段,和衛(wèi)星直播的L1,L2和S 頻段;AGC動(dòng)態(tài)范圍:-102dbm ~ -10dbm;內(nèi)置小數(shù)分頻PLL頻率合成器;內(nèi)置低相位噪聲寬頻VCO;內(nèi)置帶寬可調(diào)的鏡像抑制低通濾波器;內(nèi)置射頻及基帶模擬可調(diào)增益放大器(PGA);集成低壓差穩(wěn)壓器(LDO),只需3.3V單電源供電;提供標(biāo)準(zhǔn)I2C控制接口;高組件集成度,減少外接元件;70mA超低工作功耗;超小尺寸QFN封裝,適合便攜式應(yīng)用。
CMMB基帶解調(diào)器
符合CMMB GY/T 220標(biāo)準(zhǔn);內(nèi)置高速10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器;支持所有8MHz BPSK/ QPSK / 16QAM的調(diào)制方式;內(nèi)置4096點(diǎn)FFT單元,和LDPC/Reed-Solomon前向糾錯(cuò)(FEC)解碼器;內(nèi)置多路復(fù)用功能。可以同時(shí)接收一個(gè)控制信道和多至4路業(yè)務(wù)信道;支持靈活方便的時(shí)隙分配;業(yè)務(wù)信道的時(shí)隙分配可以任意配置;提供通用的SDIO 和 SPI 接口輸出接收的MFS 碼流;提供I2C接口和可編程I/O及中斷,簡(jiǎn)化了與外部多媒體處理器的接口;內(nèi)嵌高速M(fèi)CU,可以進(jìn)行器件工作狀態(tài)初始化、控制和調(diào)度,以及信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè);提供針對(duì)電視手機(jī)、PMP、和USB電視棒應(yīng)用開(kāi)發(fā)的SDK,大大加快了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā);超低工作功耗和待機(jī)功耗。內(nèi)嵌電源管理模塊,支持多種待機(jī)模式;可以與昆騰CMMB調(diào)諧器以SiP的形式作為一個(gè)單模塊;超小BGA封裝。
各模塊工作原理
射頻信號(hào)處理:針對(duì)CMMB使用的VHF,UHF,和衛(wèi)星直播頻段,有相應(yīng)的低噪聲放大器(LNA)和射頻可調(diào)增益放大器(混頻器:采用零中頻單級(jí)轉(zhuǎn)換構(gòu)架的混頻器,無(wú)需外接SAW濾波器。
基帶信號(hào)處理:包括帶寬可調(diào)的鏡像抑制低通濾波器,基帶信號(hào)PGA。
單芯片集成:集成的低噪聲VCO和小數(shù)分頻PLL,降低了帶內(nèi)相位噪聲。
ADC:內(nèi)置一個(gè)高性能的10位ADC,對(duì)輸入的I/Q兩路差分基帶模擬信號(hào)進(jìn)行直接采樣。
AGC控制:有兩路AGC控制,分別用于射頻PGA和模擬基帶信號(hào)PGA。AGC環(huán)路通過(guò)采樣信號(hào)和參考值之間的大小來(lái)產(chǎn)生AGC輸出。
頻率跟蹤/頻率矯正:此模塊完成信號(hào)的頻率跟蹤,頻偏修正, 采樣率變換。
FFT:FFT模塊執(zhí)行快速傅立葉變換,將OFDM調(diào)制的時(shí)域信號(hào)變化到頻域進(jìn)行解調(diào)。
信標(biāo)處理:模塊進(jìn)行同步和信道參數(shù)的估計(jì)。
OFDM符號(hào)處理:此模塊完成對(duì)OFDM符號(hào)的處理。包括符號(hào)解擾,信道估計(jì)與均衡,傳輸指示信息解調(diào)等。其中,傳輸指示信息用來(lái)指示當(dāng)前的時(shí)隙信息,以及指示廣播信道物理層配置參數(shù)變更。完成解擾和均衡的頻域信號(hào)被送到下一個(gè)模塊進(jìn)行解調(diào)。
解映射和FEC解碼:此模塊完成BPSK/QPSK/16QAM的星座圖解映射。解映射之后的輸出被送入LDPC及RS的解碼器解碼。首先,LDPC解碼器完成LDPC碼字的解碼,并將負(fù)荷數(shù)據(jù)填充到RS的字節(jié)交織器中。然后,RS解碼器完成RS的解碼工作。
MFS碼流提?。焊鶕?jù)外部多媒體處理器的選擇,可以同時(shí)接收一個(gè)控制信道和多至4路業(yè)務(wù)信道。數(shù)據(jù)流以MFS碼流輸出。輸出接口包括: SPI和通用接口SDIO。可以支持高達(dá)100Mbps瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率。
外設(shè)接口:有兩個(gè)I2C接口。一個(gè)接口作為I2C 從控器,用于接受外部多媒體處理器對(duì)解調(diào)器的控制和設(shè)置;另外一個(gè)接口作為I2C主控器,控制調(diào)諧器。
內(nèi)嵌MCU:內(nèi)嵌一個(gè)高性能的MCU,用來(lái)控制所有內(nèi)部模塊,以及相關(guān)信號(hào)質(zhì)量的采集和處理等工作。
圖2 昆騰微電子CMMB接收終端功能模塊框圖。
典型應(yīng)用
昆騰CMMB接收方案具有高集成度和靈活通用的接口。僅僅需要外加通用的多媒體處理器、用戶界面和少量外部元器件,即可構(gòu)成一個(gè)完整的CMMB接收系統(tǒng)。在第一代CMMB的解決方案中,調(diào)諧器、解調(diào)器和多媒體處理器都是分離的。隨著技術(shù)的進(jìn)步,具有更高集成度的解決方案開(kāi)始出現(xiàn)。
在手機(jī)應(yīng)用中,有的手機(jī)平臺(tái)開(kāi)始集成了強(qiáng)大的多媒體處理能力。昆騰的CMMB SiP方案和這樣的平臺(tái)完全可以無(wú)縫連接。由昆騰的射頻調(diào)諧器及基帶解調(diào)器提供射頻和基帶信號(hào)處理,由手機(jī)平臺(tái)處理CMMB的多媒體信息。另外一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是,有的手機(jī)平臺(tái)開(kāi)始集成了基帶處理器。昆騰單芯片CMMB射頻調(diào)諧器提供了覆蓋天地一體的射頻處理能力,非常適合這樣的平臺(tái)。
本文小結(jié)
目前,廣電總局正在全國(guó)組建CMMB網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計(jì)到今年年底,全國(guó)333個(gè)地級(jí)市的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將全部建成。昆騰微電子針對(duì)CMMB市場(chǎng)推出高集成度的射頻調(diào)諧器和基帶解調(diào)器芯片,符合所有的CMMB射頻和基帶處理需求,具有高集成度、高性能、低功耗的特性,可充分滿足客戶要求。