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移动电视射频设计面临的挑战

作者:时间:2013-02-19来源:网络
随着数字不断向移动设备的应用转移,应用和系统工程师正面临着各种挑战,比如外形尺寸的小型化、更低的功耗以及信号完整性。对现有标准的研究重点将放在了DVB-H上。本文将从系统角度讨论DVB-H接收器设计所面临的机遇和挑战,并重点介绍射频前端。

标准

在不保证完整的前提下,表1列出了现有和即将制定的移动电视标准和系统(不包括MBMS和BCMCS等蜂窝方面的标准)。

DVB-H建立在DVB-T基础上,并保持后向兼容,允许在已有DVB-T信道上发送DVB-H信号。最大的改变是增加了4k FFT模式、用于2k和4k OFDM的深度交织、用于多协议封装数据的另一个前向纠错层(MPE-FEC)以及旨在节省功耗的时间片断。意大利已经开始DVB-H的商用服务,2007/2008年还有其它许多国家将投入商用。

QUALCOMM开发出了作为MediaFLOTM基础的FLO(前向链路)技术,并将在北美投入使用。与DVB-H类似,FLO通过使用时间片断来有效地降低功耗。

T-DMB是基于Eureka 147 DAB标准开发的,并在韩国得到了广泛应用。韩国的移动卫星系统S-DMB是少数没有采用OFDM的系统之一。S-DMB使用码分多址复用(CDM)技术,工作在25MHz宽的S频段信道上。

表1:各种移动电视标准的比较一览表。
表1:各种移动电视标准的比较一览表。

中国最近颁布了自己的移动广播服务标准,名为CMMB(中国多媒体移动广播)。CMMB的关键部分是STiMi(卫星地面交互多业务基础架构),即基于OFDM技术的物理层。中国还宣布采用可用于手机的DMB-TH(数字多媒体地面广播/手机)数字电视标准。

DVB决策机构(Steering Board)批准了DVB-SH(手机卫星服务)规范。DVB-SH可通过卫星和地面混合网络向移动设备提供服务,它直接将卫星连接到移动发送设备和地面中继设备。DVB-SH可细分为两种标准,即SH-A和SH-B。在SH-A中,卫星和地面链路都采用COFDM技术。而在SH-B中,卫星链路采用TDM,地面链路采用COFDM。DVB-SH在今年初的巴塞罗纳举行的3GSM全球会议上作过演示。

DVB-H的射频接口要求

目前DVB-H被公认为是全球移动电视的主导标准。本文随后将主要介绍DVB-H标准,虽然其它标准也有一定的市场。与移动终端接收机的模拟和射频部分相关的许多关键参数被总结在表2中。

对DVB-H来说,如图1所示的零中频直接转换接收机已经成为主流架构,因为它们能很好地满足表2给出的规范要求,并且所需外部元件数最少,功耗也很低。

图1:嵌入于蜂窝环境中的DVB-H前端。
图1:嵌入于蜂窝环境中的DVB-H前端。

表2:DVB-H移动终端射频接口的关键指标。
表2:DVB-H移动终端射频接口的关键指标。

另一种低中频架构则困绕于N+/-1阻隔器(blocker)所引起的严格的图像抑制要求。由于使用了先进的CMOS技术,因此可以利用各种混合信号校正和电路技术克服零中频直接转换架构的一些明显缺点,比如直流偏置。DVB-T和DVB-H使用的高带宽和大量子载频在不显著影响性能的情况下可以减少直流信号附近数kHz范围内的频谱。

另外,就像新产品展示的那样,尽管DVB-H所需的输入频率范围较宽,但仍可能在纯CMOS调谐器上集成低噪声放大器(LNA)。由于在射频参考点的系统噪声值低于3.5到4dB,因此完全能够获得所需的灵敏度。

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