CN103237242B - 车载mimo型的dvb-t接收机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载多输入多输出MIMO型的数字电视地面广播DVB-T接收机，包括：两个接收天线、下变频处理模块、信道数据解码模块、解复用模块和解TS包模块，所述两个接收天线、下变频处理模块、信道数据解码模块、解复用模块和解TS包模块依次相连，以分别对接收到的在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号进行射频信号接收、下变频处理、信道数据解码、解复用和解TS包，获得音频压缩编码数据、视频压缩编码数据和附加数据编码数据以用于音视频内容的播放。通过本发明，能够使用MIMO技术来提供车载数字电视信号接收的信号质量，克服了因车载导致的接收信号弱、电视质量差的技术问题。

Description

车载MIMO型的DVB-T接收机

技术领域

本发明涉及车载电视接收领域，尤其涉及一种车载多输入多输出MIMO型的数字电视地面广播DVB-T接收机。

背景技术

移动车辆是信息的重要载体，尤其对于公共交通工具来说。一些娱乐传媒公司为了扩展广告业务，将视线转移到包括出租车、公共汽车的移动车辆上，以这些移动车辆作为广告信息的载体，从而为娱乐传媒公司和公共事业运营方双方创造出不菲的经济效益，对于乘坐车辆的人们来说，这种运营模式也带来好处，既能打发乘坐车辆时无聊的空闲时间，又能获得自身需要的商品信息。因此一举三得。

随着信息技术和电视技术的发展，娱乐传媒公司已不满足于只关注张贴在移动车辆上的固定传媒信息，而开始使用车载电视进行大规模的信息轰炸，这得益于数字地面广播DVB-T传播技术的实现。但是，由于包括出租车、公共汽车的移动车辆本身具有移动速度快、位置不固定的特性，会出现移动到远离发射中心的地方的情况，由于信号的衰落，会导致接收信号很弱、电视质量差的问题，影响了信息的正常播放。

因此，需要一种车载MIMO型的DVB-T接收机，采用多输入多输出MIMO技术，在发射机端提供两个天线进行信号的发送，在接收机端提供两个天线进行信号的接收，从而构造出多天线系统，来克服多径衰落的现象，改善电视信号的接收效果，保障了进行车载广告业务的娱乐传媒公司所推出的车载广告的广告效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种车载MIMO型的DVB-T接收机，使用两个天线接收MIMO型的射频信号，并对接收到的射频信号进行解OFDM帧、OFDM解调、16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码处理，以获得能够解析出音视频内容的传输流TS流，以双发双收模式代替原有的单发单收模式，提高了接收信道的稳定性，从而保障了电视信号的接收质量。

根据本发明的一方面，提供了一种车载MIMO型的DVB-T接收机，包括，两个接收天线、下变频处理模块、信道数据解码模块、解复用模块和解TS包模块，所述两个接收天线、下变频处理模块、信道数据解码模块、解复用模块和解TS包模块依次相连，以分别对接收到的在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号进行射频信号接收、下变频处理、信道数据解码、解复用和解TS包，获得音频压缩编码数据、视频压缩编码数据和附加数据编码数据以用于音视频内容的播放。

更具体地，所述车载MIMO型的DVB-T接收机进一步包括：两个接收天线，接收在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号，获得射频信号；下变频处理模块，连接所述两个接收天线以接收所述射频信号，将所述射频信号进行模拟下变频以转换到中频上，在中频上对信号数字化，然后对数字化后的信号进行数字下变频，所述数字下变频处理模块中的处理是双路处理，以分别接收来自所述两个接收天线的射频信号；信道数据解码模块，连接所述下变频处理模块以接收数字下变频后的信号，并对所述接收到的数字下变频后的信号依次进行解OFDM帧、OFDM解调、16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码，以获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流，与所述1/2码率的Turbo解码对应的1/2码率的Turbo编码用于纠错编码，所述16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码为单路处理，所述解OFDM帧、OFDM解调为双路处理，所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构；解复用模块，连接所述信道数据解码模块以接收所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流，对所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用，以分别获得音频TS包、视频TS包和附加数据TS包，所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS包具有不同的包标识符PID，所述PID是用来为复用后的TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符；解TS包模块，连接所述解复用模块以接收所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS，并对所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS进行解TS包，以分别获得音频压缩编码数据、视频压缩编码数据和附加数据编码数据；音频解压缩模块，连接所述解TS包模块以接收所述音频压缩编码数据，并对所述音频压缩编码数据进行音频解压缩，获得数字音频信号；视频解压缩模块，连接所述解TS包模块以接收所述视频压缩编码数据，并对所述视频压缩编码数据进行视频解压缩，获得数字视频信号；附加数据解码模块，连接所述解TS包模块以接收所述附加数据编码数据，并对所述附加数据编码数据进行解码，以获得数字化的附加数据，所述附加数据包括独立的数据业务的数据，也包括与所述数字音频信号、所述数字视频信号有关的数据；音频播放模块，连接所述音频解压缩模块以接收所述音频解压缩模块输出的数字音频信号并播放所述数字音频信号；视频播放模块，连接所述视频解压缩模块、附加数据解码模块以分别接收所述数字视频信号和所述数字化的附加数据，并将所述数字视频信号和所述数字化的附加数据进行组合播放；其中，所述TS流由包头和负载组成，所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节，所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息，所述负载包括184字节的MPEG-2数据，所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为，1个传输误码指示比特位，1个净数据单元起始指示比特位，1个传送优先级比特位，13个包识别符PID比特位，2个传送加扰控制比特位，2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位；其中，所述下变频处理模块包括数控振荡器混频单元，所述数控振荡器混频单元产生正余弦波样本值，并将产生的正余弦波样本值与所述下变频处理模块中的所述数字化后的信号相乘，完成混频，以得到比所述数字化后的信号更低频率的信号。其中，所述音频播放模块为包括左右声道扬声器的音频播放装置，所述视频播放模块为包括液晶显示器的视频播放装置。

更具体地，所述车载MIMO型的DVB-T接收机进一步包括：所述附加数据为字幕数据，所述字幕数据对应的字幕图像在所述视频播放模块中重叠在所述数字视频信号对应的图像上以进行显示。

更具体地，所述车载MIMO型的DVB-T接收机进一步包括：所述DVB-T接收机被安装在包括出租车、公共汽车或家用汽车的移动车辆上。

更具体地，所述车载MIMO型的DVB-T接收机进一步包括：所述解复用模块对所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用还获得业务信息SI的网络信息表NIT、业务群关联表BAT或业务信息表SDT，以用于电子节目指南EPG信息的解析。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1根据本发明实施方案示出的车载MIMO型的DVB-T接收机的结构方框图。

其中，1、两个接收天线；2、下变频处理模块；3、信道数据解码模块；4、解复用模块；5、解TS包模块；6、音频解压缩模块；7、视频解压缩模块；8、附加数据解码模块；9、音频播放模块；10、视频播放模块。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的车载MIMO型的DVB-T接收机的实施方案进行详细说明。

图1示出根据本发明实施方案示出的车载MIMO型的DVB-T接收机的结构方框图。其中所述DVB-T接收机包括，两个接收天线1、下变频处理模块2、信道数据解码模块3、解复用模块4和解TS包模块5，所述两个接收天线1、下变频处理模块2、信道数据解码模块3、解复用模块4和解TS包模块5依次相连，以分别对接收到的在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号进行射频信号接收、下变频处理、信道数据解码、解复用和解TS包，获得音频压缩编码数据、视频压缩编码数据和附加数据编码数据以用于音视频内容的播放。进一步地，所述DVB-T接收机还包括，两个接收天线1，接收在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号，获得射频信号；下变频处理模块2，连接所述两个接收天线1以接收所述射频信号，将所述射频信号进行模拟下变频以转换到中频上，在中频上对信号数字化，然后对数字化后的信号进行数字下变频，所述数字下变频处理模块中的处理是双路处理，以分别接收来自所述两个接收天线的射频信号；信道数据解码模块3，连接所述下变频处理模块2以接收数字下变频后的信号，并对所述接收到的数字下变频后的信号依次进行解OFDM帧、OFDM解调、16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码，以获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流，与所述1/2码率的Turbo解码对应的1/2码率的Turbo编码用于纠错编码，所述16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码为单路处理，所述解OFDM帧、OFDM解调为双路处理，所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构；解复用模块4，连接所述信道数据解码模块3以接收所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流，对所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用，以分别获得音频TS包、视频TS包和附加数据TS包，所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS包具有不同的包标识符PID，所述PID是用来为复用后的TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符；解TS包模块5，连接所述解复用模块4以接收所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS，并对所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS进行解TS包，以分别获得音频压缩编码数据、视频压缩编码数据和附加数据编码数据；音频解压缩模块6，连接所述解TS包模块5以接收所述音频压缩编码数据，并对所述音频压缩编码数据进行音频解压缩，获得数字音频信号；视频解压缩模块7，连接所述解TS包模块5以接收所述视频压缩编码数据，并对所述视频压缩编码数据进行视频解压缩，获得数字视频信号；附加数据解码模块8，连接所述解TS包模块5以接收所述附加数据编码数据，并对所述附加数据编码数据进行解码，以获得数字化的附加数据，所述附加数据包括独立的数据业务的数据，也包括与所述数字音频信号、所述数字视频信号有关的数据；音频播放模块9，连接所述音频解压缩模块6以接收所述音频解压缩模块6输出的数字音频信号并播放所述数字音频信号；视频播放模块10，连接所述视频解压缩模块7、附加数据解码模块8以分别接收所述数字视频信号和所述数字化的附加数据，并将所述数字视频信号和所述数字化的附加数据进行组合播放；其中，所述TS流由包头和负载组成，所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节，所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息，所述负载包括184字节的MPEG-2数据，所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为，1个传输误码指示比特位，1个净数据单元起始指示比特位，1个传送优先级比特位，13个包识别符PID比特位，2个传送加扰控制比特位，2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位；其中，所述下变频处理模块2包括数控振荡器混频单元，所述数控振荡器混频单元产生正余弦波样本值，并将产生的正余弦波样本值与所述下变频处理模块2中的所述数字化后的信号相乘，完成混频，以得到比所述数字化后的信号更低频率的信号。其中，所述音频播放模块9为包括左右声道扬声器的音频播放装置，所述视频播放模块10为包括液晶显示器的视频播放装置。

其中，数字视频广播（DVB,DigitalVideoBroadcasting），是由“DVBProject维护的一系列为国际所承认的数字电视公开标准。“DVBProject”是一个由300多个成员组成的工业组织，它是由欧洲电信标准化组织（EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute,ETSI）、欧洲电子标准化组织（EuropeanCommitteeforElectrotechnicalStandardization,CENELEC）和欧洲广播联盟（EuropeanBroadcastingUnion,EBU）联合组成的“联合专家组”（JointTechnicalCommittee,JTC）发起的。DVB系统传输方式有如下几种：卫星电视（DVB-S及DVB-S2）、有线电视（DVB-C）、地面电视（DVB-T）、手持地面无线（DVB-H）。这些标准定义了传输系统的物理层与数据链路层。设备通过同步并行接口（synchronousparallelinterface,SPI），同步串行接口（synchronousserialinterface,SSI），或异步串行接口（asynchronousserialinterface,ASI）与物理层交互。数据以MPEG-2传输流的方式传输，并要求符合更严格的限制（DVB-MPEG）。对移动终端即时压缩传输数据的标准（DVB-H）目前正处于测试之中。这些传输方式的主要区别在于使用的调制方式，因为不同它们应用的频率带宽的要求不同。利用高频载波的DVB-S使用QPSK调制方式，利用低频载波的DVB-C使用QAM-64调制方式，而利用VHF及UHF载波的DVB-T使用COFDM调制方式。

其中，MIMO（Multiple-InputMultiple-Out-put）系统是一项运用于802.11n的核心技术。802.11n是IEEE继802.11b\a\g后全新的无线局域网技术，速度可达600Mbps。同时，专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。该技术最早是由Marconi于1908年提出的，他利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO（Single-InputSingle-Output）系统，MIMO还可以包括SIMO（Single-InputMulti-ple-Output）系统和MISO（Multiple-InputSingle-Output）系统。MIMO表示多输入多输出，在第四代移动通信技术标准中被广泛采用，例如IEEE802.16e（Wimax），长期演进（LTE）。在新一代无线局域网（WLAN）标准中，通常用于IEEE802.11n，但也可以用于其他802.11技术。MIMO有时被称作空间分集，因为他使用多空间通道传送和接收数据。只有站点（移动设备）或接入点（AP）支持MIMO时才能部署MIMO。MIMO技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。

其中，Turbo码有一重要特点是其译码较为复杂，比常规的卷积码要复杂的多，这种复杂不仅在于其译码要采用迭代的过程，而且采用的算法本身也比较复杂，这些算法的关键是不但要能够对每比特进行译码，而且还要伴随这译码给出每比特译出的可靠性信息，有了这些信息，迭代才能进行下去。Turbo码巧妙地将两个简单分量码通过伪随机交织器并行级联来构造具有伪随机特性的长码，并通过在两个软入/软出(SISO)译码器之间进行多次迭代实现了伪随机译码。他的性能远远超过了其他的编码方式，得到了广泛的关注和发展，并对当今的编码理论和研究方法产生了深远的影响。

其中，OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation，多载波调制的一种，其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

另外，所述车载MIMO型的DVB-T接收机进一步包括：所述附加数据为字幕数据，所述字幕数据对应的字幕图像在所述视频播放模块10中重叠在所述数字视频信号对应的图像上以进行显示。

另外，所述车载MIMO型的DVB-T接收机进一步包括：所述DVB-T接收机被安装在包括出租车、公共汽车或家用汽车的移动车辆上。即在所有能够利用DVB-T信道进行数字电视广播信号接收的载体上，都能够使用改进的具有MIMO技术的DVB-T接收机，接收对应的MIMO的DVB-T发射机发送的、包括娱乐传媒公司植入广告信息的数字电视节目内容。

另外，所述车载MIMO型的DVB-T接收机进一步包括：所述解复用模块4对所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用还获得业务信息SI的网络信息表NIT、业务群关联表BAT或业务信息表SDT，以用于电子节目指南EPG信息的解析。所述EPG信息便于用户能够提前了解数字电视节目的相关信息，如时间表，以制定收看计划。

采用本发明的车载MIMO型的DVB-T接收机，针对移动车辆的信道不稳定，干扰多的技术问题，选择MIMO技术实现多天线发送、多天线接收的多天线系统，克服原有信道多径衰落现象，改善数字电视节目的接收效果，同时丰富了地面数字电视广播的内容，在原有的数字视音频信号中增加附加数据和电子节目指南，为车载数字电视的用户提供更多的视听内容和导视信息，满足了用户的多方面需求。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种车载多输入多输出MIMO型的数字电视地面广播DVB-T接收机，其特征在于，所述DVB-T接收机包括：

两个接收天线、下变频处理模块、信道数据解码模块、解复用模块和解TS包模块，所述两个接收天线、下变频处理模块、信道数据解码模块、解复用模块和解TS包模块依次相连，以分别对接收到的在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号进行射频信号接收、下变频处理、信道数据解码、解复用和解TS包，获得音频压缩编码数据、视频压缩编码数据和附加数据编码数据以用于音视频内容的播放，

进一步包括：

两个接收天线，接收在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号，获得射频信号；

下变频处理模块，连接所述两个接收天线以接收所述射频信号，将所述射频信号进行模拟下变频以转换到中频上，在中频上对信号数字化，然后对数字化后的信号进行数字下变频，所述数字下变频处理模块中的处理是双路处理，以分别接收来自所述两个接收天线的射频信号；

信道数据解码模块，连接所述下变频处理模块以接收数字下变频后的信号，并对所述接收到的数字下变频后的信号依次进行解OFDM帧、OFDM解调、16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码，以获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流，与所述1/2码率的Turbo解码对应的1/2码率的Turbo编码用于纠错编码，所述16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码为单路处理，所述解OFDM帧、OFDM解调为双路处理，所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构；

解复用模块，连接所述信道数据解码模块以接收所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流，对所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用，以分别获得音频TS包、视频TS包和附加数据TS包，所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS包具有不同的包标识符PID，所述PID是用来为复用后的TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符；

解TS包模块，连接所述解复用模块以接收所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS，并对所述音频TS包、视频TS包和附加数据TS进行解TS包，以分别获得音频压缩编码数据、视频压缩编码数据和附加数据编码数据；

音频解压缩模块，连接所述解TS包模块以接收所述音频压缩编码数据，并对所述音频压缩编码数据进行音频解压缩，获得数字音频信号；

视频解压缩模块，连接所述解TS包模块以接收所述视频压缩编码数据，并对所述视频压缩编码数据进行视频解压缩，获得数字视频信号；

附加数据解码模块，连接所述解TS包模块以接收所述附加数据编码数据，并对所述附加数据编码数据进行解码，以获得数字化的附加数据，所述附加数据包括独立的数据业务的数据，也包括与所述数字音频信号、所述数字视频信号有关的数据；

音频播放模块，连接所述音频解压缩模块以接收所述音频解压缩模块输出的数字音频信号并播放所述数字音频信号；

视频播放模块，连接所述视频解压缩模块、附加数据解码模块以分别接收所述数字视频信号和所述数字化的附加数据，并将所述数字视频信号和所述数字化的附加数据进行组合播放；

其中，所述TS流由包头和负载组成，所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节，所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息，所述负载包括184字节的MPEG-2数据，所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为，1个传输误码指示比特位，1个净数据单元起始指示比特位，1个传送优先级比特位，13个包识别符PID比特位，2个传送加扰控制比特位，2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位；

其中，所述下变频处理模块包括数控振荡器混频单元，所述数控振荡器混频单元产生正余弦波样本值，并将产生的正余弦波样本值与所述下变频处理模块中的所述数字化后的信号相乘，完成混频，以得到比所述数字化后的信号更低频率的信号；

其中，所述音频播放模块为包括左右声道扬声器的音频播放装置，所述视频播放模块为包括液晶显示器的视频播放装置。

2.如权利要求1所述的车载MIMO型的DVB-T接收机，其特征在于：

所述附加数据为字幕数据，所述字幕数据对应的字幕图像在所述视频播放模块中重叠在所述数字视频信号对应的图像上以进行显示。

3.如权利要求1所述的车载MIMO型的DVB-T接收机，其特征在于：

所述DVB-T接收机被安装在包括出租车、公共汽车或家用汽车的移动车辆上。

4.如权利要求1所述的车载MIMO型的DVB-T接收机，其特征在于：

所述解复用模块对所述1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用还获得业务信息SI的网络信息表NIT、业务群关联表BAT或业务信息表SDT，以用于电子节目指南EPG信息的解析。