复旦微纳电子(Micronano)不久前宣布，该公司联合清华大学和复旦大学研发的基于DMB-TH的信道解调芯片“中视二号”获得成功。在同期举行的中国国际工业博览会上，该公司展示了芯片的FPGA系统仿真和应用产品系统模块。

　　“中视二号”数字电视地面传输信道解调芯片是复旦大学微电子研究院在数字电视地面传输领域上前期工作的延续。2004年年底，复旦大学微电子研究院联合清华大学和清华同方凌讯科技公司推出了基于DMB-T的数字电视解调芯片FDC1100 “中视一号”。

　　型号为FDC1101的“中视二号”主要面向数字电视固定接收设备应用。复旦微纳电子技术开发部副经理严伟介绍，该芯片采用0.13微米的CMOS工艺，可解调4-，16-，64QAM的载波，有0.4、0.6、0.8三种码率，波特率为7.56M。芯片中包含同步、信道估计与均衡、相位噪声去除、傅立叶分析、时钟恢复、解交织与解加扰等模块。与FDC1100相同，FDC1101采用了QFP封装，管脚128个。

　　“在中国数字电视地面传输标准颁布之后，我们首先对‘中视二号’进行了系统构架和算法优化以及逻辑设计等工作，并申请了一批电路实现方面的。”严伟说。据悉，在进行FPGA实现后，纳微电子还基于该芯片开发了机顶盒与数字电视一体机等应用方案，随后还进行了物理设计和流片。

　　“数字电视地面标准的具体电路有不同的实现形式和实现方法，‘中视二号’芯片的算法仍然由清华大学和复旦大学微电子学院来提供。而针对这一方面的优化，则是复旦纳微电子主要完成的任务。”严伟表示。

　　严伟介绍，开发信道解调芯片的主要关键技术有七个。包括数字电视地面广播传输信道解码系统算法的优化设计(时域同步算法，信道估计于均衡算法，信道前向纠错算法以及3780点的快速傅立叶变化FFT/IFFT算法等)、为数字电视地面广播传输信道解码芯片的系统架构、关键模块的高性能VLSI结构设计、低功耗高性能模数转换器(ADC)的设计、数字电视地面广播传输信道解码芯片的测试方案与测试平台、数字电视地面广播传输信道模型参数的获取(包括多径延迟信息、功率增益等参数)以及降低芯片功耗的算法级、系统架构级、电路级和物理实现级的方案。“但是此次推出的‘中视二号’则主要将重点放在了对芯片面积的要求上，对功耗要求不是很高。”他说。

　　不过紧随其后的“中视三号”将会在已有基础上进行升级。严伟透露，面向移动应用的“中视三号”已经处于紧张的研发当中。目前该芯片的逻辑设计工作已经基本完成，正在进行流片和相关测试。此外，多性能的“中视四号”也已开始进行设计。复旦微纳电子市场销售部经理吴嘉桢更进一步披露了该公司的后期详细开发规划，除了从“中视三号”到“中视八号”不断集成的方案外，该公司还将推出ADC、信源解码解复用、图形处理以及数字调谐器等单独器件。

　　“中国电视机保有量已达四亿台。除了1.2亿台有线电视用户外，2.8亿台需要在2015年之前完成向数字化转移，这将对数字电视地面传输解调芯片产生年均3,000万套的数字电视芯片需求。”吴嘉桢表示，“此外，全国每年新增4,000～5,000万台电视机销量，假定50％的用户选择购买机顶盒与一体机，将产生2,500～3,000万套的芯片需求。再加上车载、便携、IT行业保守估计每年至少增加1,500套，总计将有6,000～7,000万套数字电视芯片的需求，总值将超过200亿元。”

　　“复旦微纳电子将在市场导向和技术先导上争做领跑者，不断开发出覆盖整个数字电视接收系统的‘中视芯’系列产品。”吴嘉桢表示，“为此，我们将以信道解调芯片为接口和突破口，向提高集成度、降低功耗以及与其它系统有更多产品接口或连接三个方向发展。”他进一步解释道，除了集成前端ADC、调谐器外，今后的“中视芯”系列还将进一步集成源解码、图像处理器、音视频数模转换器的功能。而降低功耗则是为了满足手持设备的应用。

　　指点乐观前景

　　国家数字电视标准化委员会委员、信息产业部数字电视标准工作协调组组长、清华大学数字电视传输技术研发中心主任杨知行教授也出席了“中视二号”发布现场，并就DMB-TH的技术要点和应用前景作了详细的阐述。

　　“宽带、高速移动、大范围覆盖和便携性是数字电视地面传输领域的关键技术。”杨知行表示，“目前DMB-TH已经妥善解决了这四个困难：通过采用频域多载波的OFDM技术，克服了时域处理无法胜任高数码率的问题；而快速信道估计又解决了宽带信道补偿问题，使之能够达到高速移动的要求；同时，由于长延时多径干扰严重，单域处理困难，通过采用时域多窗口联合估计、频域综合补偿处理达到了大范围覆盖的能力；，由于基带时分和射频频分各有利弊，DMB-TH采用信号帧地址码分大大降低了便携式应用非常敏感的功率损耗并兼具灵活性。”他还引用了2006年5月全国广播电视标准委员会DMB-TH批样机的测试结果，并表示，从综合性能看，DMB-TH要优于它的欧洲对手DVB-T。

　　据称，DVB-T是一款全频域解决方案。它利用固定导频、离散导频以及循环前缀的方式分别来解决同步、信道估计和多径干扰的问题。C-OFDM调制技术是DVB-T标准的技术，它能保护间隔填充帧体数据块的循环前缀、在帧体数据块中插入连续和离散导频。但是与任何技术一样，DVB-T标准并不那么完美，主要存在的问题包括：循环前缀会降低频谱效率；而同步与数据相关又会导致处理速度放慢——得不到数据就无法取出同步信号，而提不到同步就无法得到数据；此外，同步和时变信道估计的稳健性也不是很好。

　　杨知行对DMB-TH中采用的时域正交频分复用数字传输技术(TDS-OFDM)和C-OFDM进行了比较。“全频域信号处理的C-OFDM要求同步和数据互为依赖。”他说，“其信道估计采用迭代算法，刷新参数1ms。同时系统同步在数据块中提取，信号截获时间为100ms。相比之下，TDS-OFDM为时/频域信号综合处理，同步信号独立。其信道估计采用相关算法，刷新参数0.56ms。系统同步独立提取，信号截获时间仅为5ms。”不过他也提醒相关方案的开发人员：“TDS-OFDM的关键问题是帧头和帧体的结构设计，必须考虑如何才能巧妙处理信号在时、频域的转换、结合与利用。”

　　DMB-TH的推广还存在信号发射模式的问题。由于单载波、多载波，标清、高清等不同的调制方式再加上移动、固定接收方式，DMB-TH的发射信号格式组合起来多达330种。有传闻说，中央电视台已经将相关设备安装在了发射台，但是由于无法确定发射格式，导致设备迟迟不能使用。这一问题同样令机顶盒开发商倍感困惑。

　　“这其实是一种误解。”杨知行解释说，“很多人担心将来每个地方都会各行其道，选择不同的信号格式。但问题是，DVB-T标准同样也可以组合出400多种模式来，可绝大多数的模式是不会有人采用的，大家会倾向于采用同一个模式。”他介绍，广电总局已经组织进行了相关测试，而测试时采用的模式也许就是将来的推荐模式。

　　2007年8月1日起，DMB-TH标准将会在全国范围内强制实施。但在过去几年里许多地方已经启动了相关工作，这会不会对国家标准的实施带来困难？杨知行给出的回答是否定的，他表示：“北京上海两地在上马数字电视地面传输时就做出过承诺——只要国家标准出台，一定会选择国标，况且他们目前已经收回了成本。”他指出，其他省份只是做好了信号覆盖，因此实际需要更换的机顶盒数量不是很大，而对于运营商来说，仅需改变发射机一端的加载软件。因此一旦正式实施，国内30多个省市自治区将很快会转变到DMB-TH。

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