高集成度、低功耗CMMB解決方案及典型應(yīng)用

中國移動多媒體廣播電視(CMMB)標準作為中國自行研發(fā)、完全掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的移動多媒體標準。與其他國外的手機電視技術(shù)相比，CMMB的多項技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。與傳統(tǒng)廣播相比，CMMB的主要特點是：（1）提供全數(shù)字電視/數(shù)字廣播節(jié)目，綜合信息和緊急廣播服務(wù)，實現(xiàn)衛(wèi)星傳輸與地面網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的天地一體的無縫覆蓋。（2）采用基于時隙的幀結(jié)構(gòu)，極大的提高了接收終端的使用時間。（3）采用OFDM調(diào)制技術(shù)，LDPC/Reed-Solomon編碼和深度交織技術(shù)，極大地提高了在復雜無線環(huán)境下的高質(zhì)量移動接收性能。目前CMMB已達到可在時速250公里的條件下穩(wěn)定接收廣播電視信號。（4）采用統(tǒng)一的技術(shù)標準和統(tǒng)一運營，支持用戶全國漫游。CMMB提供部分公益類免費廣播電視節(jié)目，同時具備加密授權(quán)控制管理體系，提供付費類業(yè)務(wù)。

CMMB接收端方案主要特點

一個基本的CMMB接收終端包括四個主要部分：射頻調(diào)諧器、基帶解調(diào)器、多媒體處理器以及最后輸出信號的顯示屏和揚聲器。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：手機、便攜電視、手持導航儀、PDA、MP4、筆記本電腦等小屏幕便攜手持終端，以及汽車、火車、輪船、飛機上的移動信息終端。

針對市場需求，昆騰微電子推出高集成度的CMMB 接收端解決方案，包含完整CMMB射頻調(diào)諧器及基帶解調(diào)器，內(nèi)部功能模塊圖如圖2所示。該方案的主要特點如下。

CMMB射頻調(diào)諧器

符合CMMB GY/T 220標準；采用零中頻調(diào)諧器構(gòu)架，無需外接SAW濾波器；單片調(diào)諧器同時支持地面發(fā)射塔的VHF/UHF頻段,和衛(wèi)星直播的L1，L2和S 頻段；AGC動態(tài)范圍：-102dbm ~ -10dbm；內(nèi)置小數(shù)分頻PLL頻率合成器；內(nèi)置低相位噪聲寬頻VCO；內(nèi)置帶寬可調(diào)的鏡像抑制低通濾波器；內(nèi)置射頻及基帶模擬可調(diào)增益放大器（PGA）；集成低壓差穩(wěn)壓器（LDO），只需3.3V單電源供電；提供標準I2C控制接口；高組件集成度，減少外接元件；70mA超低工作功耗；超小尺寸QFN封裝，適合便攜式應(yīng)用。

CMMB基帶解調(diào)器

符合CMMB GY/T 220標準；內(nèi)置高速10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器；支持所有8MHz BPSK/ QPSK / 16QAM的調(diào)制方式；內(nèi)置4096點FFT單元，和LDPC/Reed-Solomon前向糾錯（FEC）解碼器；內(nèi)置多路復用功能。可以同時接收一個控制信道和多至4路業(yè)務(wù)信道；支持靈活方便的時隙分配；業(yè)務(wù)信道的時隙分配可以任意配置；提供通用的SDIO 和 SPI 接口輸出接收的MFS 碼流；提供I2C接口和可編程I/O及中斷，簡化了與外部多媒體處理器的接口；內(nèi)嵌高速MCU，可以進行器件工作狀態(tài)初始化、控制和調(diào)度，以及信號質(zhì)量監(jiān)測；提供針對電視手機、PMP、和USB電視棒應(yīng)用開發(fā)的SDK，大大加快了產(chǎn)品的開發(fā)；超低工作功耗和待機功耗。內(nèi)嵌電源管理模塊，支持多種待機模式；可以與昆騰CMMB調(diào)諧器以SiP的形式作為一個單模塊；超小BGA封裝。

各模塊工作原理

射頻信號處理：針對CMMB使用的VHF，UHF，和衛(wèi)星直播頻段，有相應(yīng)的低噪聲放大器（LNA）和射頻可調(diào)增益放大器（混頻器：采用零中頻單級轉(zhuǎn)換構(gòu)架的混頻器，無需外接SAW濾波器。

基帶信號處理：包括帶寬可調(diào)的鏡像抑制低通濾波器，基帶信號PGA。

單芯片集成：集成的低噪聲VCO和小數(shù)分頻PLL，降低了帶內(nèi)相位噪聲。

ADC：內(nèi)置一個高性能的10位ADC，對輸入的I/Q兩路差分基帶模擬信號進行直接采樣。

AGC控制：有兩路AGC控制，分別用于射頻PGA和模擬基帶信號PGA。AGC環(huán)路通過采樣信號和參考值之間的大小來產(chǎn)生AGC輸出。

頻率跟蹤/頻率矯正：此模塊完成信號的頻率跟蹤，頻偏修正, 采樣率變換。

FFT：FFT模塊執(zhí)行快速傅立葉變換，將OFDM調(diào)制的時域信號變化到頻域進行解調(diào)。

信標處理：模塊進行同步和信道參數(shù)的估計。

OFDM符號處理：此模塊完成對OFDM符號的處理。包括符號解擾，信道估計與均衡，傳輸指示信息解調(diào)等。其中，傳輸指示信息用來指示當前的時隙信息，以及指示廣播信道物理層配置參數(shù)變更。完成解擾和均衡的頻域信號被送到下一個模塊進行解調(diào)。

解映射和FEC解碼：此模塊完成BPSK/QPSK/16QAM的星座圖解映射。解映射之后的輸出被送入LDPC及RS的解碼器解碼。首先，LDPC解碼器完成LDPC碼字的解碼，并將負荷數(shù)據(jù)填充到RS的字節(jié)交織器中。然后，RS解碼器完成RS的解碼工作。

MFS碼流提取：根據(jù)外部多媒體處理器的選擇，可以同時接收一個控制信道和多至4路業(yè)務(wù)信道。數(shù)據(jù)流以MFS碼流輸出。輸出接口包括: SPI和通用接口SDIO。可以支持高達100Mbps瞬時數(shù)據(jù)速率。