下一代广播电视无线系统复用器设计与实现

发布时间：2017-07-20 12:14

  本文关键词：下一代广播电视无线系统复用器设计与实现

  更多相关文章： NGB-W 复用器 调度器 基带帧复用

【摘要】：随着信息化科技的飞速发展,电信网、广播电视网和互联网之间相互融合已经成为未来发展的必然趋势。下一代广播电视网络(NGB,Next Generation Broadcast Network)是由国家广电总局建设,以现有技术为基础,面向“三网融合”的一种广播电视网络。NGB-W(Next Generation Broadcast Network Wireless System)是NGB的无线部分,其主要目标就是充分使用原有广播频谱资源,建设一种新型的广播电视网络。由于NGB-W系统的输入流可能来自很多数据源,而不同来源的数据流所需的传输方式也可能不同。为了保证NGB-W系统能够同时传输不同来源的数据流,提高整个系统的传输效率,所以需要一种复用器来将不同的输入流复用到NGB-W的物理信道中传输。本文针对NGB-W的系统需求,设计并实现了一种针对NGB-W系统的复用器。本文的主要从设计和实现两个方面对该复用器进行了论述。1)针对NGB-W系统的功能需求,然后设计了一种适用于NGB-W系统的复用器。该方案中复用器的工作流程为:首先使用物理层管道(PLP)技术,将多路输入数据流映射到不同的PLP中,然后分配固定长度的时隙来完成多路PLPs的复用,最终采用时分复用的方式完成信令帧与数据帧的传输。根据NGB-W复用器的工作流程将其分为两大模块:模式适配模块和流适配模块。模式适配模块主要完成传输流映射、删除空包、CRC-8校验、基带帧头的插入等功能;流适配模块主要完成帧资源计算(调度器)、L1信令生成、NGBW-MI帧生成等功能。最后使用Matlab软件对复用器的设计进行仿真,确定其各个工作模式下支持的最大传输速率。2)参照NGB-W复用器设计方案,设计了一种支持两路传输流输入的NGB-W复用器实现方案,使用主要由FPGA和相应的外围电路组成的硬件平台。在方案中首先确定了NGB-W复用器传输流交互接口和系统参数交互接口的实现方式;然后讨论NGB-W复用器在FPGA中的实现架构,划分各个功能模块,确定各个模块的实现方法。其中调度器模块使用Altera提供的NiosⅡ软核处理器实现,其余模块均使用Verilog HDL实现;最后设计NGB-W复用器的仿真平台和FPGA验证平台,分别对复用器RTL设计进行仿真和验证。本文设计和实现的NGB-W复用器,通过仿真和验证,系统功能正确,在FPGA硬件平台中运行稳定,满足NGB-W系统的要求,最高工作频率可达184MHz,可以直接应用于目前的NGB-W系统中。
【关键词】：NGB-W 复用器 调度器 基带帧复用
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN948.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 NGB-W系统提出的背景和意义16-17
• 1.2 国内外广播电视网发展现状17-19
• 1.3 课题的来源和研究意义19-20
• 1.4 本文的主要内容20-22
• 第二章 NGB-W复用器技术基础22-34
• 2.1 MPEG-2 TS复用技术22-29
• 2.1.1 MPEG-2 介绍22-23
• 2.1.2 MPEG-2 复用原理23-24
• 2.1.3 MPEG-2 码流结构24-25
• 2.1.4 PCR的功能25-26
• 2.1.5 PSI的功能26-28
• 2.1.6 SI的功能28-29
• 2.2 CMMB复用技术29-32
• 2.2.2 复用帧结构29-30
• 2.2.3 复用子帧结构30-32
• 2.3 小结32-34
• 第三章 NGB-W复用器设计34-46
• 3.1 NGB-W复用器介绍34-36
• 3.1.1 功能需求34
• 3.1.2 帧结构34-36
• 3.2 模块划分36-39
• 3.2.1 模式适配36-37
• 3.2.2 流适配37-39
• 3.3 循环冗余校验39-42
• 3.3.1 循环冗余校验原理39-40
• 3.3.2 循环冗余校验实现40-42
• 3.4 仿真分析42-44
• 3.5 小结44-46
• 第四章 NGB-W复用器实现46-64
• 4.1 NGB-W复用器硬件接口46-52
• 4.1.1 系统硬件接口介绍46-47
• 4.1.2 ASI物理接口设计47-49
• 4.1.3 系统参数配置接口设计49-52
• 4.2 NGB-W复用器FPGA总体架构52-53
• 4.2.1 复用器FPGA实现52-53
• 4.2.2 开发工具介绍53
• 4.3 NGB-W复用器FPGA实现53-58
• 4.3.1 接口模块53-55
• 4.3.2 调度器模块55-57
• 4.3.3 CRC-8 编码和TS包缓存模块57-58
• 4.3.4 基带帧头插入和NGBW-MI成帧模块58
• 4.3.5 成帧控制和L1信令NGBW-MI成帧模块58
• 4.4 NGB-W复用器系统仿真和验证58-62
• 4.4.1 系统仿真58-59
• 4.4.2 FPGA验证59-62
• 4.5 小结62-64
• 第五章 总结与展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 作者简介72-73

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本文编号：567954