新一代ABS-S卫星电视接收芯片AVL1108技术分析

中国首颗直播卫星"中星九号"在2008年6月9日成功发射，现已正式投入运营，中国政府主导的"村村通"工程已经拉开大幕，整个"村村通"将涉及到2000多万家庭用户。随着"村村通"工程的启动，预计在未来两三年里中国将成为世界上最大的直播卫星用户市场。

中国卫星直播数字电视接收芯片以及调制关键技术产品开发的主要技术基础源于国家广电总局"直播卫星系统传输技术研究"项目的研究成果，即"先进卫星广播系统"(ABS-S)技术标准。通过与国家广电总局密切合作，中天联科参与了ABS-S的制定及产业化工作，并成功研发出基于ABS-S标准的卫星电视接收芯片AVL1108，在此基础上完善了从调制器到终端接收设备的ABS-S产业链。

2006年8月，第一代ABS-S专用接收解调芯片AVL1108一次流片成功，从立项到量产仅耗时10个月。该芯片的面世标志着中国新一代卫星传输技术(ABS-S)的产业化工作进入新阶段。作为唯一成熟，有供货能力的ABS-S解调芯片供应商，中天联科向国内多家整机厂商批量供货解调芯片AVL1108，并全力支持国内整机厂商的开发工作。采用基于ABS-S技术开发的AVL1108芯片的卫星直播数字电视机顶盒已基本覆盖全国范围，接收画质良好，并彻底解决了安全接收的问题。经过验证，AVL1108成为业界最成熟的卫星直播解调芯片产品。

图1：第一代数字电视解调芯片AVL1108

AVL1108的技术特点

新一代直播卫星数字电视接收解调芯片AVL1108采用突破性的创新设计，进一步提高了ABS-S信道解调芯片的性能，降低成本和功耗，其独特的卫星解调和高性能解码技术处于国际领先地位。该芯片可完成QPSK和8PSK解调及LDPC解码功能；在8PSK模式下可提供45MSps符号率，最高120Mbps净码率；完全满足"中星九号"上使用56MHz转发器的要求。如使用AVS或H.264等先进视频编码手段，可实现单一转发器搭载15路高清卫星电视节目。经详细测试，其性能完全达到设计要求并居国际先进水平，基于该芯片实现的接收系统实测载噪比门限与理论仿真结果仅相差0.1~0.3dB，其数据传输能力、接收门限等指标达到或超过最新一代国际卫星通信技术标准DVB-S2的水平，同时其结构更加简单、信号接收更为便捷，稳定性达到世界领先水平。

ABS-S技术采用了先进、高效的信道编码技术，通过高阶调制、滤波滚降因子控制等手段大大提高了卫星频谱利用效率，有效提升了卫星信号传输能力。作为中国第一款完全符合ABS-S标准的成熟的信道解调芯片，AVL1108除应用于政府主导的"村村通"工程外，还可以应用于高清交互卫星电视。直播卫星数字电视接收解调芯片AVL1108的创新技术点如下：

AVL1108主要功能包括基带信号解调和信道解码，用于将卫星调谐器输出的ABS-S基带信号转换成TS流，并通过简单的接口提供给后端解码芯片。

AVL1108是业内首款在8PSK解调模式下，符号速率达到45MSps，净码流速率达到120Mbps的卫星电视接收芯片，可提供更多频道接收和高清晰度电视传输。

AVL1108提供了射频自动增益控制，只需通过简单的阻容网络就可以与前端调谐器连接。

AVL1108集成高性能双通道模数转换器(ADC)，具备消除直流、IQ补偿和相位补偿功能。

接收信号经过匹配滤波器、符号时钟恢复环路、载波频率和相位跟踪环路、均衡器、前向纠错解码器，之后生成TS流，输送给后端解码芯片。

通过标准两线总线控制接口，后端处理芯片可以方便的控制AVL1108，并通过AVL1108提供的DiSEqC接口，对下变频器(LNB)进行配置。

AVL1108针对ABS-S信号格式进行专门优化处理，能够实现完美的时钟同步和卓越的前向纠错性能。

AVL1108具备极强的抵御相位噪声能力，可以在频偏达到5MHz的环境中快速锁定信号，并能维持精确的时钟同步。

图2：AVL1108内部结构示意图

AVL1108的性能指标

AVL1108的性能(技术)指标如下：在8PSK模式下，符号率从1MSps到45MSps；完全符合中国数字直播卫星标准(ABS-S)，支持8PSK和QPSK模式；前向纠错解码器的速率支持1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 13/15, 9/10；脉冲整形滚降因子为0.2, 0.25, 0.35；集成两个ADC，具备消除支流，IQ补偿和相位补偿功能；信号质量监视和锁定检测；内置射频自动增益控制，可以与调谐器直接连接；DiSEqC 2.0 全兼容的LNB控制器；输出数据接口包括串行接口和并行接口；标准两线总线接口，可以提供四个可选地址；100管脚的LQFP-EP封装。

图3：基于AVL1108的卫星数字电视接收机前端设计示意图

本文小结

AVL1108拥有完整的参考设计和评估平台，在基于评估平台的评估环境下，可以快速的测试AVL1108芯片的各项功能和性能。目前，AVL1108已经完成了大规模产业化的准备工作。在此基础上，支持了超过30家整机厂商的技术方案，国内多家接收机设备生产厂家已具备量产能力，并积极参与到国家"村村通"工程的建设中。