基于中國移動多媒體廣播的數(shù)字電視接收終端設計

引言

傳統(tǒng)的固定視頻業(yè)務已經難以滿足人們對信息多元化的需求，具有我國自主知識產權的中國移動多媒體廣播(CMMB:China Mobile Multimedia Broad-casting)網絡已在建立和完善，可為手機或者其他便攜式設備提供接收數(shù)字電視廣播的功能，以滿足用戶在任何時間、任何地點、任何狀態(tài)下接收電視節(jié)目的需求。中廣傳播和中國移動已于2010年3宣布在全國303個城市正式商用中國移動多媒體廣播手機電視業(yè)務，這不但使CMMB成為TD—SCDMA手機的標配，同時中廣傳播還規(guī)劃在三年內將CMMB網絡覆蓋到全國地級城市及百強縣，城區(qū)內覆蓋達到95%并在重點場所實現(xiàn)室內覆蓋，五年內要實現(xiàn)主要高速公路覆蓋等更高的覆蓋目標。因此，市場對支持CMMB的終端設備需求量極大，相關產業(yè)鏈也在如火如茶的發(fā)展，本文針對移動多媒體廣播給出了三種滿足CMMB標準的數(shù)字電視接收終端的設計方案。

1  CMMB接收芯片選型

CMMB數(shù)字電視接收終端的組成包括射頻調諧(Tuner)、視音頻解碼(AVDecoder),CMMB基帶信號解調(Demodulator)等部分，其中射頻調諧部分一般應支持UHF和S頻段。CMMB系統(tǒng)整體的規(guī)劃是天地一體的網絡，城市等人口密集區(qū)域的地面覆蓋以在地面建設UHF頻段的CMMB發(fā)射塔為主，偏遠地區(qū)則以S頻段衛(wèi)星覆蓋為主，所以，完整的設計方案應該是同時支持UHF和S頻段,如果主要針對城市區(qū)域，可以僅考慮UHF頻段。CMMB移動電視核心芯片制造企業(yè)比較有代表性的有創(chuàng)毅視訊、泰合志恒、展訊、Siano、蘇州中科半導體、中科院微電子、瑞芯微、愛浦多等，這些芯片廠商可提供多種滿足CMMB標準的RFIC,這里選用Siano公司的SMSU8X系列芯片來實現(xiàn)數(shù)字電視接收終端的設計。

Siano的SMS118X系列CMMBRFIC是專門針對中國移動電視市場設計的。SMS118X同時支持接收和演示多個電視頻道，并具備出色的移動性能,而且靈敏度高，功耗低(約40mW)；同時支持單芯片天線分集和多種接口，包括SPI、SDIO、TS以及parallel,也可以提供滿足不同客戶需求的USB、Memory-mapped和FC等接口；可實現(xiàn)多波段接收，而且支持UHFC470-862MHz）和S波段（2100—2700MHz）兩個路徑，同時在支持CMMB標準（S-TiMi）的基礎上，還提供了對MBBMS的支持。功能上支持畫中畫應用，并提供完整的MDTV接收軟件方案;并可提供支持所有接口的設備驅動，包括為Microsoft Windows XP,Microsoft Windows Vista,Linux Devicedrivers及Windows Mo-bile等操作系統(tǒng)以及可為主處理器服務的中間件。由于SMS118X系列芯片還支持單芯片全MRC天線分集接收，因此SMS118X可應用于手持媒體播放器、PDA、智能手機、手持導航設備（GPS）、筆記本以及MID等終端設備。

2  CMMB標準的數(shù)字電視接收終端設計方案

Siano的CMMB數(shù)字電視接收芯片SMS118X完全滿足CMMB的標準，同時支持不同的條件接收系統(tǒng)（CAS）,包括中國移動的手機廣播業(yè)務管理系統(tǒng)（MBBMS）以及中廣傳播（CBC）的CAS系統(tǒng)。其中SMS1180屬于可實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收芯片；SMS1184屬于支持CA的CM-MB移動數(shù)字電視接收芯片，該芯片專為入門級消費電子類設備設計;SMS1186支持付費電視功能，屬于可實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收芯片。三種芯片集成的系統(tǒng)可以實現(xiàn)30個頻道的節(jié)目接收，能提供一級的畫面質量，具有極低的功耗水平以及極佳的接收表現(xiàn)，尤其在進行室內接收時，對于CMMB信號的室內墻壁阻擋問題,Siano已經成功地通過接收芯片中兩個特別的硬件模塊克服了這一問題，其中一個模塊位于RF調諧器部分，另一個位于接收器中的解調部分，稱為FDU,通過先進的自適應估計技術,這兩個硬件單元可協(xié)同工作，并可實現(xiàn)非常高的靈敏度和對墻壁、門窗等反射面干擾的高寬容度，因此,SMS118X芯片可廣泛應用于室內接收以及高速移動接收。

2.1  全MRC接收的CMMB接收終端

為實現(xiàn)全MRC接收的CMMB數(shù)字電視接收，本文選用SMS1180芯片來進行設計。SMS1180是一種高度集成的全CMOS單芯片接收器，通過優(yōu)化設計，可降低地面與衛(wèi)星（多波段）CMMB（S-TiMi）相結合的應用成本，加快項目實施速度，滿足CMMB的網絡拓撲結構需求，還可以通過不同接口在多個平臺上進行應用。

圖1所示為全MRC接收的CMMB移動數(shù)字電視接收設備組成框圖。該系統(tǒng)由CMMB數(shù)字電視接收芯片SMS1180、基帶處理器、應用處理器、蜂窩射頻前端、CPU存儲器、音頻編解碼、SIM卡、相機模塊、彩色LCD等組成。播送的射頻信號由SMS1180輸入，可支持單天線接收。SMS1180內部集成RF調諧器和數(shù)字解調器可將處理的信號以標準的TS碼流送到處理器中解碼還原。SMS1180與應用主處理器之間的連接方式既可以采用串行接口，也可以采用并行接口。SMS1180輸出的信號是經過解調及選擇過的壓縮音頻和視頻數(shù)據流,將該數(shù)據送入可進行視頻和音頻解壓（如H.264/AVS）和圖形處理的應用主處理器中，隨后送入LCD及音頻編解碼模塊中進行視頻圖像的顯示和音頻信號的播放。SMS1180集成的調諧器和解調器附有Host-API軟件包，包括各種主流主處理器和操作系統(tǒng)的驅動程序,可選用多種處理器進行系統(tǒng)設計。

2.2  支持CA的CMMB接收終端設計

隨著中廣傳播對條件接收管理的不斷加強，新的、入門級的城市地區(qū)應用方案是非常必要的，這個方案僅需支持地面頻率,但對芯片本身和周邊系統(tǒng)來說都只需要非常低的成本。因此可選用SMS1184來設計支持CA的CMMB移動數(shù)字電視接收終端。

SMS1184是一個高集成度的全CMOS單芯片接收器，專為需要極低成本的CMMB設備所設計，可通過最小的設計投入，使得CMMB移動數(shù)字電視接收功能被廣泛應用于手持和便攜設備中，例如手機,PDA,便攜式媒體播放器以及PC等。SMS1184具備優(yōu)異的性能表現(xiàn),能夠保證無論在室外還是室內條件下的超強接收。

圖2所示是釆用SMS1184設計的支持CA的CMMB移動數(shù)字電視接收終端的組成框圖。SMS1184能夠和Nagravision的條件接收SMD芯片實現(xiàn)直連，并由SMS1184的固件控制SMD以完成整個的內容解擾過程，從而使主接收器可以得到一個經過解擾的數(shù)據流。這樣的設計可以使整個CA過程及解擾都變的完全透明，并可減少將條件接收集成到產品應用過程中的相關投入。