banner.jpg)
數(shù)字衛(wèi)星電視接收機的電子調諧解調器產(chǎn)生的正交模擬I，Q兩路基帶信號，首先要送到數(shù)字解調電路進行數(shù)字解調，然后再送到信道解碼電路進行進一步處理。數(shù)字解調與信道解碼電路的功能是將模擬I，Q基帶信號進行數(shù)字化變換后，用數(shù)字信號處理的方式，進一步進行數(shù)字解調和解碼。數(shù)字解調部分主要包括：模數(shù)轉換器、匹配濾波器、QPSK數(shù)字解調器（這一部分包括插值操作、時鐘和載頻恢復）等。
1匹配濾波
數(shù)字衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中的一個重要問題就是如何提高解調器輸入端的載噪比，因為提高載噪比意味著可降低解調后信號的誤碼率。由匹配濾波器理論可知，只要發(fā)射信號頻譜與信道的頻率特性有最佳的配合，或在信道的輸出端插入一個具有某種頻率特性的濾波器，使信道和濾波器的綜合特性成為最佳，就可以提高解調輸入端的載噪比。由于信道和發(fā)射信號具有多樣性和隨機性，因此一般應采用插入濾波器的方法，才能實現(xiàn)頻譜與綜合信道的匹配。該濾波器就稱為匹配濾波器，其頻率特性應滿足以下要求：
如果發(fā)射端輸出的信號濰s(t),要疊加信道加性噪聲n(t)后的輸出為v(t)，則匹配濾波器的頻率特性應為：
H(f)=S*(f)/N(f)
其中,S*(f)為S(f)傅里葉變換的共軛,N(f)為n(t)的傅里葉變換。這樣,經(jīng)過該匹配濾波器濾波之后,輸出信號就獲得最大的信噪比。通常,信道的噪聲是高斯白噪聲,即N(f)是常數(shù),則匹配濾波器的傳輸函數(shù)只要設計為S*(f)即可,為輸入信號頻譜函數(shù)的共軛函數(shù)。
2QPSK數(shù)字解調
數(shù)字衛(wèi)星電視接收機的QPSK數(shù)字解調的電路組成框圖如圖1所示，它包括A/D轉換器、匹配濾波器、插值器、時鐘恢復電路和載頻恢復電路等。
實際電路中，在模擬正交解調器中所使用的本振信號并非由接收信號中提取的相干載頻，而是由高穩(wěn)定度的頻率合成器所產(chǎn)生。這樣，由于傳輸信號的頻率偏移或接收系統(tǒng)前端的高頻頭(LNB)本振的偏移，在實際載頻和標稱載頻之間必然存在頻差及相位抖動。這使得輸出的模擬基帶信號是帶有載頻誤差的信號，這樣的模擬基帶信號即使采用定時準確的時鐘進行取樣判決，得到的數(shù)字信號也不是原來發(fā)射端的調制信號，這種誤差的累積效應將導致抽樣判決后增大誤碼率。
此外，ADC的取樣時鐘也不是從輸入信號中提取的，因此，當取樣時鐘與輸入的數(shù)據(jù)不同步時，取樣時將不在最佳取樣時刻進行取樣，得到的樣值的統(tǒng)計信噪比就不是最高的，使得產(chǎn)生誤判決的機會增大，即取樣判決后的誤碼率增大。為此，在本電路中需要恢復出一個與數(shù)據(jù)同步的時鐘，來校正固定取樣所造成的樣點誤差。同時，準確的位定時信息可為數(shù)字解調之后的信道糾錯解碼提供正確的時鐘�？梢�，定時恢復和載頻恢復直接影響著整個系統(tǒng)的性能。
因此，QPSK數(shù)字解調模塊實際上可消除模擬正交解調輸出中附帶的載頻偏移量，并保證抽樣判決輸出端得到最低誤碼率。在圖1中，A/D變換器對輸入的模擬基帶信號取樣并得到樣值序列。定時恢復模塊通過某種算法產(chǎn)生定時誤差τ，插值器在τ的控制下，對信號樣值進行插值濾波，得到信號在最佳取樣點的值。載頻恢復電路則可校正載頻頻差及相位抖動，以獲得正確的取樣值。產(chǎn)生定時誤差τ的算法很多，其中有的算法具有位定時恢復與頻率誤差無關的特點，即時鐘的提取不需要在載頻同步的狀態(tài)下進行，這樣，定時同步與載頻同步可以分別進行，互不影響。
摘自《中國有線電視》
