USB數字電視接收棒的設計與實現

0 引 言
近年來，電視數字化的發展十分迅速，我國于2007年8月正式實施自主開發的國家地面數字電視廣播DMB-TH標準，基于DMB-TH標準的便攜產品成為數字電視技術及產業發展的熱點，市場潛力巨大。USB 2．0標準于2004年4月推出，增加了高速模式，將USB接口的速度提高到了480 Mb／s，是原來全速模式速度的40倍，拓展了USB接口的應用范圍，使得通過USB接口傳輸高速率的標清乃至高清數字電視變為可能。
本文所研究與設計的USB數字電視接收棒正是基于USB 2．0以及DMB-TH標準的便攜式設備，它可實現在筆記本電腦，臺式機等帶USB接口的設備上對數字電視的接收，并通過相應的上層播放軟件實時的播放數字電視節目。

1 系統總體設計方案
1．1 系統框架
USB數字電視接收棒系統主要有以下4個模塊構成，如圖1為系統的原理圖。

(1)高頻頭：負責將天線接收到的高頻信號轉換為基帶信號，并將信號傳輸至信道解調器。
(2)信道解調器：完成自動增益控制、PN幀頭捕獲、信道估計與均衡、自動偵測與鎖頻、FFT變換等，將基帶信號轉換成TS碼流輸出，并將TS碼流輸至USB傳輸控制芯片。
(3)USB傳輸控制模塊：該模塊作為主控模塊，加載相應的驅動程序后，通過I2C總線完成對高頻頭和信道解調器的初始化和后續控制，并將TS碼流傳輸至PC機端。
(4)PC機端應用軟件：實現對TS碼流的接收，并通過播放器實時播放節目。
1．2 硬件資源
硬件方面，由于USB數字電視接收棒是一種體積小，功耗低，移動性好的便攜式設備，且針對的是國標DMB-TH，所以選擇的芯片也必須在這些方面特別考慮。經過研究，高頻頭選擇Analog Device公司的AD-MTV102，信道解調芯片選擇凌汛公司的LGS-8GL5芯片，它們都支持DMB-TH標準，USB傳輸控制芯片選擇Cypress公司的CY7C68013芯片，由這三塊芯片搭建的硬件系統只需要USB接口的5 V電壓就可以滿足其功耗要求，且體積小巧(普通U盤大小)，便于攜帶，完全滿足系統的設計要求。
1．3 軟件資源
軟件方面，PC機端應用程序的核心部分是實時播放器，需要播放的是TS碼流，這是MPEG-2標準定義的一種碼流。本方案采用基于DirectShow技術搭建的媒體播放器。DirectShow是DirectX家族中的成員，它為在Windows平臺上處理各種格式的多媒體文件的回放、音視頻采集等高性能要求的多媒體應用提供了完整的解決方案，重要的是它很好地支持了MPEG-2標準，它使應用程序開發人員從復雜的數據傳輸、硬件差異、同步性等工作解脫出來，總體應用框架和底層工作由DirectShow來完成，大大加快了開發進度。