當前我國正處在從模擬電視系統(tǒng)向數(shù)字電視系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型期，數(shù)字電視用戶數(shù)量激增，其趨勢是在未來的幾年內(nèi)數(shù)字電視將迅速普及。在應用逐漸廣泛的數(shù)字電視系統(tǒng)中，監(jiān)控數(shù)字電視服務正成為一種越來越迫切的需要。然而，目前對于數(shù)字電視并沒有合適的監(jiān)測儀器，因此無法及時方便地診斷出現(xiàn)問題的信號以及隔離需要維修的數(shù)字化設備。通常只有當電視屏幕上的圖像消失時我們才知道數(shù)字信號系統(tǒng)出了問題。幾乎沒有任何線索可以用來找到問題的所在或原因，碼流分析儀器在這種情況下應運而生。目前在數(shù)字電視系統(tǒng)的前端，通過監(jiān)控了解數(shù)字視頻廣播(DVB)信號和服務的狀況從而采取措施比通過觀眾的反映而采取措施要主動和及時得多。傳輸流(TS)的測試設備可使技術人員分析碼流的內(nèi)部情況，它們在決定未來服務質(zhì)量和客戶滿意度方面將扮演更重要的角色。 本文著重研究了在DVB廣播電視系統(tǒng)中，DVB-ASI信號的解碼、MPEG-2TS的實時檢錯原理和基于現(xiàn)場可編輯門陣列(FPGA)的實現(xiàn)方法。文章首先闡述了數(shù)字電視系統(tǒng)的一些基本概念，介紹了MPEG-2/DVB標準、ETR101 290標準、異步串行接口(ASI)。然后介紹了FPGA的基本概念與開發(fā)FPGA所使用的軟件工具。最后根據(jù)DVB-ASI接收系統(tǒng)的解碼規(guī)則與MPEG-2TS碼流的結(jié)構提出了一套基于FPGA的MPEG-2TS碼流實時分析與檢測系統(tǒng)設計方案并予以了實現(xiàn)。 在本系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA起著核心的作用，主要完成DVB-ASI的解碼、MPEG-2TS碼流檢錯、以及數(shù)字電視節(jié)目專有信息(PSI)提取等功能。本文實現(xiàn)的系統(tǒng)與傳統(tǒng)的碼流分析儀相比具有集成度較高、易擴展、便于攜帶、穩(wěn)定性好、性價比高等優(yōu)點。
上傳時間： 2013-06-04
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Reed-Solomon碼(簡稱RS碼)是一種具有很強糾正突發(fā)和隨機錯誤能力的信道編碼方式，在深空通信、移動通信、磁盤陣列以及數(shù)字視頻廣播(DVB)等系統(tǒng)中具有廣泛的應用。 本文簡要介紹了有限域基本運算的算法和常用的RS編碼算法，分析了改進后的Euclid算法和改進后的BM算法，針對改進后的BM算法提出了一種流水線結(jié)構的譯碼器實現(xiàn)方案并改進了該算法的實現(xiàn)結(jié)構，在譯碼器復雜度和譯碼延時上作了折衷，降低了譯碼器的復雜度并提高了譯碼器的最高工作頻率。在Xilinx公司的Virtex-Ⅱ系列FPGA上設計實現(xiàn)了RS(255,239)編譯碼器，證明了該方案的可行性。
上傳時間： 2013-06-11
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本文著重研究了多路數(shù)字節(jié)目復用器中的對多路預處理TS流復用的原理和基于FPGA的實現(xiàn)方法。首先論述了關于數(shù)字電視系統(tǒng)的一些基本概念，介紹了MPEG-2/DVB標準以及數(shù)字電視節(jié)目專用信息(PSI)，并結(jié)合多路數(shù)字節(jié)目復用的基本原理提出了一套基于FPGA的設計方案。通過對復用器輸入部分、復用控制邏輯和PCR校正等一系列模塊的設計及仿真驗證，達到了設計的要求，取得了一定的研究成果。
上傳時間： 2013-06-09
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本文通過對當前國際上現(xiàn)有的數(shù)字電視標準和數(shù)字電視中間件標準進行比較,根據(jù)我國市場的實際情況,選擇了歐洲數(shù)字電視(DVB)中間件標準DVB-MHP,深入分析了基于MHP的數(shù)字電視中間件模型.Java平臺是基于MHP中間件模型的核心,本文通過深入分析Java平臺的構成和Java虛擬機(JVM)的結(jié)構和運行原理,并結(jié)合適合嵌入式環(huán)境的KVM的原理及體系結(jié)構,提出了將KVM以FPGA的硬件方式實現(xiàn)的方案.根據(jù)數(shù)字電視的實際需要對KVM進行適當剪裁,以適應數(shù)字電視的嵌入式環(huán)境,并設計了相應的功能模塊,最后在設計基礎上用VHDL加以實現(xiàn),對于核心模塊做了仿真和驗證.此外,本文還綜述了EDA技術和FPGA器件的發(fā)展概況,并較為詳細的介紹利用EDA技術進行設計開發(fā)的一般流程,最后在FPGA上實現(xiàn)JVM.
標簽： FPGA JVM 數(shù)字電視 環(huán)境
上傳時間： 2013-07-02
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隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術和微電子技術的深入發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各個領域中得到廣泛應用。以ARM和以FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)是當前嵌入式研究的熱點，而相關研究的開展需要功能強大的開發(fā)平臺支持，因此基于ARM和FPGA的開發(fā)平臺設計研究具有重要意義。 本文分別設計了一款基于PXA270的ARM開發(fā)平臺和一款基于Virtex5的FPGA開發(fā)平臺，主要針對電源管理、接口設計、板級時序等關鍵技術進行了研究。在此基礎上利用PADS Logic設計工具完成了系統(tǒng)原理圖設計，并借助Hyperlynx SI仿真工具，對PCB的板級設計問題進行了分析，實現(xiàn)了平臺PCB的可靠設計。最后對平臺各模塊進行了調(diào)試，通過在平臺上運行操作系統(tǒng)并加載可執(zhí)行程序的方法驗證了平臺整體功能。 本文的特色體現(xiàn)在以下三個方面： (1)結(jié)合PXA270處理器內(nèi)部的電源管理單元和MAX1586A集成電源管理芯片，實現(xiàn)了PXA270開發(fā)平臺的動態(tài)電源管理，有效降低了平臺功耗； (2)平臺實現(xiàn)了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和擴展VGA、PCMCIA/CF等多種接口，具有良好的開發(fā)靈活性和通用性； (3)對開發(fā)平臺PCB板級走線中可能出現(xiàn)的反射、串擾、時序沖突等問題進行評估，給出了布線約束方案，使系統(tǒng)可靠性得到有效提高。
上傳時間： 2013-07-06
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數(shù)字電視技術和超大規(guī)模深亞微米的系統(tǒng)級芯片設計技術是當前信息產(chǎn)業(yè)中最受關注的兩個方向。它們的交叉就是數(shù)字電視應用中的一系列系統(tǒng)級芯片和超深亞微米專用集成電路。其中信道處理系統(tǒng)及其相關芯片更是集中了數(shù)字信號處理前向糾錯編解碼等數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵募夹g，成為設計和開發(fā)整個數(shù)字電視系統(tǒng)的關鍵之一。數(shù)字高清晰度電視(Digital HDTV)做為第三代電視標準，已成為當今世界高技術競爭的焦點，本文正是從這個交叉點上出發(fā)對DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)標準中所涉及的信道編碼和調(diào)制部分進行了研究，重點分析了信道內(nèi)編碼部分的硬件優(yōu)化實現(xiàn)。本項目完成了DVB-H傳輸系統(tǒng)信道編碼的FPGA硬件設計和實現(xiàn)，系統(tǒng)所有FPGA硬件電路設計采用了Veillog HDL語言編寫。同時對清華大學數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴蔇MB-T(Terrestrial Digital Multimedia/TV Broadcasting)中的關鍵技術做了研究，與DVB標準中的相關技術做了對比。 本文首先對DVB．H以及COFDM的相關理論進行介紹和研究。然后針對DVB-H信道編碼調(diào)制器中的部分核心算法的FPGA設計和實現(xiàn)進行了詳細的研究工作，包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的部分設計等。相應地對DVB-H信道解碼解調(diào)器中的部分算法的FPGA設計的研究工作做了描述，包括符號解交織和比特解交織。同時對清華大學數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴蔇MB-T外接收機中頻域和時域解交織模塊的FPGA設計實現(xiàn)做了描述。 筆者在項目中完成的主要工作有： (1)與項目組成員合作制定系統(tǒng)框架，劃分模塊。 (2)對所負責的模塊，包括外編碼、內(nèi)編碼(卷積刪余)、內(nèi)交織(包括比特交織和符號交織)、星座映射、幀形成、OFDM調(diào)制的算法進行研究并加以優(yōu)化，建立軟件仿真模型，進行FPGA設計，仿真和實現(xiàn)。
上傳時間： 2013-06-10
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該項目完成的是DVB-T發(fā)射機系統(tǒng)中OFDM調(diào)制部分的FPGA設計.DVB-T是ETSI(歐洲電信標準委員會)提出的數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)標準,在業(yè)界影響很廣.整個DVB-T發(fā)射機系統(tǒng)包括RS編碼,內(nèi)交織,卷積編碼,外交織,星座映射,IFFT變換等主要部分.該項目組負責以FPGA為主體的硬件平臺的搭建及編碼,調(diào)制部分的FPGA軟件設計,作者完成了2k模式下IFFT變換的軟件設計.該文首先介紹了OFDM及DVB-T相關原理,然后比較分析了各種FFT算法及實現(xiàn)結(jié)構的復雜度,最后采取了一種Radix2
上傳時間： 2013-05-17
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數(shù)字通信系統(tǒng)中，在實際信道上傳輸數(shù)字信號時，由于信道傳輸特性不理想及噪聲的影響，接收端所收到的數(shù)字信號不可避免地會發(fā)生錯誤。為了減小誤碼率，提高接收質(zhì)量，必須采用差錯控制編碼。對于數(shù)字視頻通信系統(tǒng)這類高碼率，高要求的系統(tǒng)，為了提供優(yōu)良的圖象質(zhì)量，采用差錯控制編碼尤為重要。 本文采用的DVB-T系統(tǒng)差錯控制技術是針對于數(shù)字視頻通信而設計的，提出了糾錯編碼結(jié)合交織技術的實現(xiàn)方案，即RS(204，188，8)截短碼、卷積交織、卷積碼三種技術的級聯(lián)。各技術中的參數(shù)設計為輸入的MPEG-2傳輸流(TS流)提供了便利，在編碼后可以保持傳輸流的幀結(jié)構和同步字節(jié)不改變，使接收端的同步捕獲和同步跟蹤成為可能。 本文首先簡要介紹了差錯控制技術，DVB-T系統(tǒng)，以及硬件實現(xiàn)所用到的FPGA實現(xiàn)方法。然后分別研究RS碼、卷積交織、卷積碼的編解碼原理，并提出了三類技術的硬件實現(xiàn)方案。其中，重點論述了RS碼解碼的硬件實現(xiàn)。將RS碼解碼分為四個模塊：伴隨式計算，BM迭代，錢搜索和錯誤值計算，分別講述每個模塊的電路設計方案并給出仿真結(jié)果。最后，將該差錯控制系統(tǒng)應用于一個輸出速率恒定的實際數(shù)字視頻通信系統(tǒng)中，按系統(tǒng)需要，加入了接口電路和速率控制的設計。
上傳時間： 2013-04-24
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本論文討論的是如何對符合DVB-T標準的數(shù)字圖像無線監(jiān)控系統(tǒng)中的MPEG2圖像實現(xiàn)底層硬件的實時加/解密.數(shù)字圖像無線監(jiān)控系統(tǒng)是某公司研發(fā)的符合DVB-T標準的實時圖像語音無線傳輸系統(tǒng),通過對實時采集的圖像等信息的發(fā)射與接收實現(xiàn)對遠程現(xiàn)場的無線監(jiān)控.為了保證圖像數(shù)據(jù)在傳輸中的保密性,設計了基于FPGA的實時MPEG2圖像加/解密系統(tǒng).該系統(tǒng)由加/解密算法模塊和密鑰管理模塊組成.加/解密算法模塊完成發(fā)射機及接收機中的實時數(shù)據(jù)流的加/解密,該模塊是基于FPGA的,采用美國國家標準DES(Dara Encryption Standard)算法,實現(xiàn)了對MPEG2 TS流的硬件加/解密.密鑰管理模塊完成加/解密模塊的密鑰產(chǎn)生、管理、控制、輸入等功能.本論文首先介紹了密碼學的基本知識及幾種典型的加密體制和算法.接著介紹了DVB-T數(shù)字廣播標準和數(shù)字圖像無線監(jiān)控系統(tǒng)的原理和系統(tǒng)結(jié)構.然后對圖像加解密器的系統(tǒng)設計原理及實現(xiàn)做了詳細介紹.在此基礎上,介紹了FPGA中的加密算法的仿真及實現(xiàn)和密鑰管理模塊的實現(xiàn).最后介紹了系統(tǒng)的硬件電路和整個系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試.本人的工作主要包括:1.查閱資料,了解密碼學及DVB系統(tǒng)相關領域知識.2.根據(jù)項目要求設計基于FPGA的實時MPEG2圖像加/解密系統(tǒng)方案.3.基于FPGA完成MPEG2圖像的底層硬件加密及解密邏輯程序設計,并設計各個控制程序和驅(qū)動.4.設計系統(tǒng)原理圖及電路板,完成系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試和與全系統(tǒng)的聯(lián)調(diào).
上傳時間： 2013-06-30
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本文首先分析數(shù)字圖像壓縮技術的實際應用情況，相關的DVB技術標準和測試標準ETR290，進而提出了一個可適用于實際工作環(huán)境的語義分析模型框架；并在FPGA開發(fā)環(huán)境ISE中按照這個語義分析模型框架構造了一個具體的VHDL模型；同時利用工具軟件Synplify和modelsim完成軟件功能和時序仿真；然后設計相應的硬件測試平臺來驗證模塊功能。針對數(shù)字圖像技術實際應用環(huán)境的特點，本文提出了一種構建在嵌入式硬件平臺上的分析模塊，可實時分析MPEG-2傳輸流語法。通過連接TCP/IP網(wǎng)絡可實現(xiàn)24小時/7天長時間工作。模塊化的設計，使其可以安裝于各種設備或?qū)嶋H應用環(huán)境中的各關鍵節(jié)點，通過網(wǎng)絡傳輸?shù)浇y(tǒng)一的服務器；同時該模塊可設置成不同的硬件觸發(fā)模式，使之成為故障傳感器。因此，該模塊適用于工程開通、快速故障監(jiān)測、長時間監(jiān)控等。通過與市場上專業(yè)測試設備性能進行比較，在測試精確性方面不占優(yōu)勢，但在達到一定數(shù)量級的測試精度后，其廉價、簡易和無需維護的特點將呈現(xiàn)巨大的優(yōu)勢。
上傳時間： 2013-04-24
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