基于Nios II DTMB單頻網(wǎng)適配器設計

3 關鍵技術實現(xiàn)

適配器的設計難點在于自定義組件適配器模塊的實現(xiàn)，具體包括硬件邏輯的實現(xiàn)以及驅動程序的編寫，下面主要討論難度較大的硬件邏輯實現(xiàn)。

1) 適配器模塊的實現(xiàn)

實現(xiàn)框圖見圖3，輸入的MPEG-2 TS流先要同步，找到TS流的包頭，去掉空包后輸入FIFO。包復用模塊按照時鐘產(chǎn)生模塊輸出數(shù)據(jù)，同時插入MIP包。當FIFO中數(shù)據(jù)不足時，則插入空包模塊產(chǎn)生的空包。由于碼流重組和速率適配，導致各包在適配器中停留時間不一致，因此要進行PCR校正。本文PCR校正采用置入法，即在輸入碼流中檢測到 PCR包后，將包中的PCR值減去系統(tǒng)27MHz時鐘當前的計數(shù)值；當輸出緩存中檢測到PCR包后，將包中已改過的PCR值加上系統(tǒng)27 MHz時鐘當前的計數(shù)值，這樣，用一套計數(shù)器就可完成PCR校正和更新。

2) MIP包的計算和插入

如圖4所示，根據(jù)GPS接收機收到的10 MHz和1 pulse／s信號算出STS值，同時根據(jù)Nios II的控制信息產(chǎn)生TPS和最大延時參數(shù)，再生成32位的CRC校驗值并復合成MIP包。其中，CRC32用的校驗多項式為D32+D26+D23+ D22+D16+D12+D11+D10+D8+D7+D5+D4+D2+D+1。由于CRC32校驗碼的實時性要求較高，因而采用并行算法--查表法。 DTMB系統(tǒng)兆幀的持續(xù)時間正好為1 s，MIP中的STS值在理論上應不變，因此第M個MIP包中的STS可表示為第M個兆幀實際開始的時刻與其前面最近的1 pulse／s信號的時間間隔。同時，由于STS的值用GPS的10 MHz時鐘計數(shù)，精度為100 ns。

3) DS3成幀模塊

為使中轉站通過SDH網(wǎng)絡接收碼流，DTMB單頻網(wǎng)適配器增加了DS3輸出接口。DS3是由復幀構成的，一個復幀分為7個子幀，1個子幀分成8塊具有85 bit的比特塊，每塊的第一個比特是開銷比特，其他84 bit用于傳送凈荷。所以一個復幀有56個開銷比特。包復用模塊產(chǎn)生的碼流是MPEG-2的TS流，因此需要一個DS3成幀模塊以實現(xiàn)到SDH網(wǎng)絡的適配。DS3成幀模塊的實現(xiàn)框圖如圖5所示。在一個復幀的開銷比特中，除奇偶校驗比特外，其他開銷比特在特定的網(wǎng)絡環(huán)境中一般都是固定的，所以單獨計算奇偶校驗比特。復幀內的各比特塊以及各比特的確定主要靠2個計數(shù)器來實現(xiàn)，一個用來指示比特塊，范圍是0～55，一個用來指示比特塊內的每個比特，范圍是 0～84。通過這2個計數(shù)器可在適當位置插入開銷比特和凈荷數(shù)據(jù)，從而完成到SDH網(wǎng)絡的適配。