一种用于DVB_C的全数字QAM解调器结构l-电子与信息学报.PDF

第25卷 第6期 电子 与 信 息 学 报 Vo1．25No．6 2003年 6月 JOURNALOFELECTR0NICSAND INFORMATIONTECHN0L0GY Jun．2003 一 种用于 DVB—C的全数字 QAM解调器结构 林银芳 邓 洋 赵 民建 王 匡 (浙江大学信息学院 杭州 310027) 摘 要 该文提出了一种适用于数字有线电视的全数字 QAM 解调器结构．对解调器的载波恢复、符号 同步、自动增益控制和 自适应均衡等进行研究分析，通过仿真给出了相应的参数，最后给出整个解调器在 AWGN 信道条件下的误码性能．从仿真结果可以看出，该文提出的解调器具有较好的性能，且易于全数字 实现 ． 关键词 DVB-C，QAM，全数字解调器 中图号 TN85 1引 言 正交幅度调制 (QuadratureAmplitudeModulation，QAM)是一种高效的数字调制方式， 已广泛应用于各种通信系统中，数字有线视频广播 (DigitalVideoBroadcastingforCable， DVB—C)就采用 QAM 调制，其已调信号可以表示为 s(￡)=∑~kg(t—kTs)COSt一∑ykg(t—kTs)sinwt (1) 传统的 QAM 解调器，载波信号的频谱搬移是在模拟域上实现，解调器 中模拟 电路较多， 调试繁琐，并且性能不理想。一般的数字化 QAM 解调器 i1J，高频调谐器的输出信号先经一 个混频器降至低中频，由A／D采样后再进行后端处理。这种解调器的载波恢复是数字化实现 的，而符号同步是由后端的数字同步环路反馈调整 A／D采样时钟来实现。这种方法的优点是 对 QAM 信号直接进行 中频采样，数字域上进行下变频、匹配滤波、载波恢复等处理，可避免 传统的 QAM 解调器过多的模拟处理环节和 I，Q幅度失衡等 问题。但是，这种解调器仍然存 在模拟环路，A／D采样时钟仍需要在数字处理部分产生误差信号反馈到压控振荡器 (Voltage ControlOscillator，VCO)或压控晶体振荡器 (VoltageControlX-tal0scillator，VCXO)来 进行调整，从而限制了解调器所能工作的符号率范围。并且该解调器仍存在一级模拟混频，会 给调试带来不便 。 我们提出的解调器，载波恢复，符号同步等环节均在数字域上实现。采样时钟振荡于固定 频率，不需要进行反馈控制，高频调谐后的信号直接经由A／D采样 (欠采样)，这样实现了解 调器的全数字化，从而使调试更加方便，有利于系统性能提高。本文第 2节介绍了该解调器各 模块的基本原理。第 3节重点分析了各模块环路参数，对解调器进行仿真，给出了该解调器的 误 比特率 曲线． 2QAM 解调器结构 该文提出的解调器结构如图1所示．高频调谐后的信号经A／D采样，接着用数字控制振荡 器 (NumericControlOscillator，NCO)、抗混叠滤波器组进行数字下变频，并对输出信号进 行匹配滤波，经过符号同步、相位解旋环路。对 同步处理后输出的基带信号进行 自动增益控制 (AutomaticGainControl，AGC)和 自适应均衡处理，并由此提取载波误差信号，经环路滤波 反馈至载波控制 (同步)NCO。 2001．II．08收到，2002．05．13改回 856 电 子 与 信 息 学 报 25卷 图1 QAM 接收机结构图 2．1载波恢复算法 该 QAM 解调器采用锁频锁相和相位解旋两级环路实现载波恢复，如图 2所示 ． 首先用频率检测环路 (FrequencyDe— rector，FD)对接收信号进行载波频率恢