高集成度的DVB

数字卫星电视是利用地球同步卫星将数字编码压缩的电视信号传输到用户端的一种广播电视形式。目前世界上许多国家都在发展数字卫星电视系统，原因在于其独特的优点：

(1). 数字电视通过卫星传输后，接收端的信号质量可与发送端的相比拟，这是因为它采用了数字传输、误码纠正等技术，克服可普通模拟卫星电视信号容易受噪声及干扰的影响，接收质量下降的缺点,

(2). 数字卫星电视系统由于采用数字压缩 技术及数字调制技术，在原来只能传1路模拟电视的信道上可传输5～6路数字电视节目，从而大大的节约了空间频率资源,

(3). 有利于采用大规模集成电路，使设备功耗降低、体积减小、可靠性提高并易于与计算机联网和管理。

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图1：数字卫星电视系统组成示意图。

一个完整的数字卫星电视传输系统同模拟卫星电视广播系统一样，也是由四大环节组成，具体结构如图1所示。

1)节目源系统：主要由音视频压缩编码器、复用器等组成。节目源系统主要任务是将电视信号进行数字编码压缩，利用统计复用技术，在有限的卫星转发器频带上传送更多的节目。

2)传输和上行系统：传输和上行系统包括从前端到上行站的通信设备及上行传输设备。

3)卫星系统：采用大功率的直播卫星或通讯卫星将上行系统的信号进行放大和向下转发。

4) 用户端接收系统: 将接收到的下行卫星信号，进行放大、下变频和解调恢复得到发射端的TS流信号，通过图像解码器将其还原成图像和声音信号。
符合DVB标准的卫星、有线电视、地面广播等应用环境现都采用比特流格式相同的MPEG-2传输流, 因此,考虑到规模经济效应,OEM厂商通,岵捎玫ヒ黄教āＵ獗硎静煌的媒体接收器会使用相同的MPEG译码器和主机IC, 然后由有线电视、地面广播、卫星或IP 等媒体的前端电路将传输流提供给主机，最理想的方式就是接收机前端使用单芯片来实现。

因为接收机前端包含调谐器和解调器功能, 两者会通过从解调器到调谐器的专用控制信号进行各种互动, 如自动增益控制、射频调谐和滤波器带宽选择、调谐器与解调器的匹配等, 这使得想要取代套装射频模块的OEM厂商必须解决电路板层的信号完整性问题, 以保持系统操作的一致性, 同时将电路板布局和元器件误差等外部因素对接收器性能的影响减至最少。

就此角度而言, 将调谐器和解调器集成至同一个芯片当中具有极大优点, 这样的方式设计人员不必在电路板上费心安排这些反馈信号。由此可见,接收机前端单芯片方案是必然的选择(如图2所示),鉴于此，澜起科技依托先进的DSP处理、数,旌虾偷凸耗技术，推出了相应的产品M88RS2000接收机前端单芯片。

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图2：基于接收机前端单芯片的DVB-S接收系统。

M88RS2000 主要特点和优势

M88RS2000的优势在于：

1. 高集成度的接收机前端单芯片可以降低整个系统的BOM成本,

2. 调谐器和解调器已经进行了良好的匹配，具有更好的系统匹配性能,

3. 接收机前端单芯片可以大大减小电路板的面积,

4. 机顶盒产品开发的工作量集中在解码器部分。如果采用解调器和解码器的集
成芯片方案，任何一部分的替换都会造成以前开发的浪费，然而，接收机前端单芯片的替换则可以延续和保持以前的开发成果。
M88RS2000的主要特点如下：完全符合DVB-S规范,内嵌调谐器、解调器和LNB(Low Noise Block)控制器的接收机前端单芯片,输入信号范围： 950MHz～2150MHz,支持快速忙扫功能,支持符号速率：1Msps~45Msps, 比特速率为: 2Mbps~90Mbps,集成的基带滤波器带宽:4MHz~40MHz,集成了VCO和PLL，外部只需使用普通的晶体振荡器,集成了RF, IF两路AGC和DC offset 去除电路,容忍至少25度的相位不平衡和6dB的I/Q幅度不平衡,支持自动检测调谐器输入的频率镜像,支持并行和串行 MPEG TS流接口,支持DiSEqC 2.X 接口标准,内嵌电源管理模块，支持2.5v～3.3v的宽范围、单电源供电，从而简化了电路设计、较低BOM成本,更低的功率消耗：电流消耗 < 180mA,有效地降低了系统能耗、更加有利于系统的稳定性，满足欧美对节能的要求。完全符合RoHS标准要求。

M88RS2000的内部框图和工作原理

M88RS2000的内部功能模块见图2 。具体工作原理如下：

M88RS2000通过LNA_IN端口接收来自LNB的950MHz ~ 2150 MHz的DVB-S中频信号，通过内部LNA进行放大和自动增益控制电路后，送入正交混频器与本地的正交SIN/COS信号进行混频直接下变频到基带。变频后的基带信号经过模拟低通滤波器和自动增益控制器后送入模数转换器采样变换成正交的数字基带信号。

采样后的数字基带信号经过DC offset去除后，进行I/Q相位和幅度校正，之后进行频率偏移的旋转和补偿来去除较大的频率偏差，经过频率偏差补偿后的信号根据相应符号速率进行下采样。下采样之后的信号送入时钟恢复环路，通过时域内插从输入信号中恢复和提取出最优时间的采样点，然后将时钟恢复后的信号送入滚降系数为0.35的平方根Nyquist匹配滤波器进行匹配滤波。滤波器后的信号通过一个前馈均衡器(FFE)去除信道传输过程产生的符号间干扰。
前馈均衡器的输出送入载波恢复环路模块进行载波频率偏差的补偿，因为较大的频率偏差已经经过了频率偏移补偿模块，因此，载波恢复的锁定时间很短。载波恢复之后的信号经过一级纯数字AGC调整信号到星座图判断所需要的合适信号幅度，幅度调整后的信号进行Viterbi解码。通过Viterbi解码的信号送入同步头检测模块，检测同步头。当同步头捕获以后，数据经过解交织、RS解码和解扰处理，最后将解扰后的数据流根据MPEG-TS的接口数据格式进行组帧，然后传送给MPEG输出接口，就可以被送到后端的图像解码芯片或主控制器芯片。

基于M88RS2000的典型应用

得益于高集成度的接收机前端单芯片和MPEG TS流通用的接口设计，只需要很少的外围元器件就能够采用M88RS2000，与通用图像解码器构成一个完整的DVB-S机顶盒接收系统。如图3所示是一个典型的DVB-S机顶盒应用系统。

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图3： M88RS2000内部功能模块框图。

其中，M88RS2000模块与前端的接口主要作用有两方面：其一是M88RS2000控制天线LNB的DiSEqC 2.X控制信号和电源供电，主要信号包括：VSEL(LNB供电电压选择)、LNB_EN(LNB使能控制信号)、DISEQC(控制LNB的DiSEqC调制信号)、OLF/DISEQC_IN(复用端口：可以用作LNB一出标识，或者来自DISEQC输入),其二是接收来自LNB的中频信号(LNA-IN: 将来自天线的950MHz～2150MHz中频信号通过一个匹配网络送入到M88RS2000的LNA)。

M88RS2000与图像解码器的接口有MPEG TS接口和I2C接口。MPEG TS接口将M88RS2000解调和纠错解码之后的数据送入图像解码器，进行图像和声音的解复用、解压缩等处理。MPEG的接口支持两种通常的接口模式：并行模式、串行模式,I2C连接图像解码器中的MCU，用来将MCU产生的系统控制信号传输到M88RS2000。

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图4： M88RS2000的典型应用。

本文小结

M88RS2000是澜起科技针对DVB-S市场推出的一款高性能、高集成度的接收机前端单芯片，包括了调谐、解调功能和DiSEqC 2.X接口。采用了高集成度的系统构架和优异的数字处理算法，可为客户提供具有更低功耗、更高性能以及更低BOM成本的解决方案。