寻星时卫星数字电视接收机的信号检测功能

寻星时卫星数字电视接收机的信号检测功能

我们在寻星时，数字机自身有一些检测显示，如信号强度、信号质量（均有红色横条显示）、纠错等，这些显示反映的是接收机的什么功能指标，在仔细阅读本文后，便会获得答案。

为了便利广大用户（接收者）对卫星数字电视信号的接收，卫星数字电视接收机设置了多项信号检测功能，包括信号强度和信号质量的接线指示、卷积收缩率的自动选择、信号锁定指示等。在对信号进行自动检测的基础下，还可进一步实现了对接收信号的自动搜索，即所谓的“盲扫”（blindsCAN）。对于广大的非专业的接收者，“盲扫”功能可以大大方便他们的收视，在免去了对接收机进行繁琐操作的情况下仍可很快搜索到并存储要看的节目。卫星数字电视接收机的这些信号检测功能除了满足自身接收的需要，还可用于数据采集，通过串行数据接口将有关的检测数据输出，应用于其它的目的，如如雨衰时上行地球站上行功率的自动提升、对干扰信号的判别等。

对接收信号的检测主要是在调谐顺（Tuner）中完成的，并借助于接收机的主控CPU参检测信号进行处理。调谐器可划分为两大部分，一是调谐电路，二是链接（Link）电路。Link电路由一片集成电路构成，如意法半导体公司的STV0299和STV0399以及卓联半导体公司的MT312等芯片；过去的调谐电路都是由分立元件构成的，现在也有单片的，如意法半导体公司的STB6000和卓联半导体公司的ZL10036等芯片。Link电路中有数以百计的寄存器，用来暂存检测数据，主控CPU通过I2C总线调用这些数据，完成统计和判断。调谐器的电路结构，灰色框内的部分就是Link电路。下面结合该框图解析各信号的检测点和检测的原理。

信号强度的指示

信号强度是通过AGC电平的对应关系。从AGC电路取出信号，并将其真值转换成对数显示出来，就得到用分贝数值表示的信号强度了。当然也可用发光二极管电平指示器或是条状图来显示信号强度，这可使用用户直观地了解接收信号的场强大小。但仅靠这个指示，用户还无法确定接收的是有用信号还是噪声之类的无用信号。所以信号强度指示往往要与载噪比（或称信号质量）指示结合起来观察。

信号质量（载噪比）的指示

载噪比指示能够反映接收信号的质量。它的原理是计算接收信号星座的离散性。对于传输信道中的噪声，不论是加性的还是乘性的，都会导致星座的离散，且噪声越大，离散性越大。所以对载噪比的检测正是从计算星座的离散入手的（编者注：离散，这是一种高等数学语言，在这里可理解成离接收信号的差距）。对接收到的每个符号，都计算一下它的星座位置与理想位置的距离（矢量）di，然后求统计平均。显然该统计平均值（离散度）越大，说明载噪比越差。

公式（1）是某种型号的接收机用来计算载噪比的经验公式，它是以30000个符号做为统计样本的。比如离散度的数值为7000，则算出载噪比约为9.2dB。

Eb÷No=（13312-离散度数值）÷683 （1）

除了噪声以外，干扰信号也会导致星座的离散，所以，上面计算的载噪比中实际上也包括了载扰比的成份。信号强度指示和载噪比指示结合起来，以条状的形式显示在监视器屏幕上，在寻星时特别有用。

QPSK解调之后（Viterbi卷积译码之前）误码率的检测

卷积译码之前误码率的检测主要用于自动寻找卷积收缩率。点划线的左侧是误码率检测部分，将经过卷积译码的数据再重新编码，然后与未经译码处理的延迟数据进行比对，统计一下两者之间不一致的数据的数量，从而得到误码率。

如果卷积译码时使用的卷积收缩率有误，则误码率是比较高的。反之，当使用的收缩率正确时，误码率则会明显降低。通过与预先存储的误码率阈值进行比较，如果误码率高于对应的阈值，就说明使用的卷积收缩率不合适，需要改变卷积收缩率，直到误码率低于对应的阈值，则认为找到了正确的卷积收缩率。这样就实现了卷积收缩率的自动搜寻。

由两个寄存器配合工作，一个用来统计误码个数，一个用来进行统计时间（周期）计数。每当计数周期寄存器溢出时，则向主控CPU发出中断请求，由该CPU完成误码率的统计计算。

卷积译码之后的误码率

Viterbi卷积译码之后，即里德-所罗门译码之前的误码率的检测过程。它是假定里德-所罗门译码前后对应的数据比特，有差别的即认为是错误比特。译码前后的204字节数据包，有阴影的字节中有出错的比特。误码率的计算见公式（2）：

误码率=译码前后不相同的比特个数÷（测量时间×符号率×卷积收缩率×2）（2）

这个检测点的误码率决定了接收信号的质量能否达到“准无误码”，只要该点的误码率小于10-4，则里德-所罗门