基于FPGA的数字电视信道编码研究

作     者：侯振龙 

作者单位：东北石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王秀芳

授予年度：2011年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：DVB-C 信道编码 FPGA 数字电视 

摘      要：近年来,有线数字电视业务已经走进千家万户。与此同时,人们对数字电视的图像质量和节目数量的需求也越来越高。在数字电视传输过程中,信道传输质量与效率是影响数字电视产业发展的重要一环,而信道编码的优劣直接影响有线电视信号在信道中的传输质量与效率。因此,对数字电视信道编码的研究是非常必要的。 我国的有线电视信道编码标准是根据欧洲标准ITU-T J.83制定的,因此在研发有线电视信道调制器时,信道编码部分大多采用国外厂商的支持ITU-T J.83 Annex A的芯片。这类芯片一般只提供2路或4路ASI输入,其设计灵活性可见一斑。同时,在成本和货源上也有着严重的制约。FPGA技术的日趋成熟使灵活设计和降低成本及开发周期成为可能。因此本文利用FPGA设计并实现基于DVB-C的有线电视信道编码器,在FPGA内部复用逻辑实现多路ASI输入,解决灵活性、成本等一系列问题。基于广电总局发布的GY/T 170-2001标准和FPGA技术,本文选用Altera公司的EP3C25Q240C8N芯片,利用Verilog HDL硬件描述语言,设计并实现了我国现行标准的有线电视信道传输系统。FPGA设计部分采用自顶向下的设计方法,将DVB-C信道编码系统划分为四个模块:同步字节翻转与随机化模块,RS编码模块,卷积交织模块和字节到符号映射模块。再将这些模块细分为独立的单元,直至满足设计时序及功能。将有线电视信道编码系统通过Quartus II软件、Modelsim软件、SignalTap II软件在FPGA内部设计、实现及验证,最终利用Altium Designer软件设计信道编码器的硬件PCB电路图。