多卫星单站数字多通道接收系统.doc

多卫星单站数字多通道接收系统2000年通过科技成果评估，具有国际领先水平；获得2001年度北京市科技进步二等奖 吕锐 杨占昕 徐伟掌 侯亚辉 喻明 李江 曾志斌 卢起斌 摘要 本文提出了一种基于嵌入式实时多任务操作系统开发平台的多通道数字卫星接收系统结构。研制了相应的系统硬件，开发和设计了集中管理和监控软件。 关键词 嵌入式操作系统，多通道，通信 ，监控 1前言 随着卫星直播技术的发展、数字压缩编码技术及数字信道编码调制技术的突破，国外利用直播卫星将电视节目直播到家庭（DTH）已逐渐普及。采用这种方式，有线电视台、地面电视发射网更可以将其作为丰富的电视信号源，接收后再分配或作资料存储。为了满足这种应用需求，我们在开发出具有完备的数字卫星接收及MPEG2解码功能的嵌入式目标板基础上，研制了“多卫星单站数字多通道接收系统”。该课题也是广播电视数字化工程中心承担的国家“973”项目——“面向功能可重组结构的DSPCPU芯片及其软件的基础研究”工作的一部分。 2 多通道接收系统总体结构 多卫星单站数字多通道接收系统由多卫星接收天线、接收控制主机和多块目标板组成，通过RS232串行总线实现对多个嵌入式CPU的通信与控制，从多卫星接收天线同时接收多个转发器信号，实现对多套数字卫星节目的接收监控管理。 每颗卫星的一个下行信道对应一个标准接收单元，标准接收单元是构成多通道接收系统的基本单元。家用接收系统和台站用接收系统都基于标准接收单元。监控软件由运行于目标板上的板级监控模块和运行于主机（PC）上的主机监控模块两部分组成。系统监控由板级监控模块和主机监控模块共同完成，其中主机监控模块基于Windows图形用户界面，包括板级监控模块的仿真和用户监控数据库，可根据不同用户的实际需求做定制修改，以保证系统的开放性。 其构成如图1所示： 图1 多通道接收系统结构 3 系统监控软件 3.1接收机板级监控软件 接收机板级监控软件从总体上可以划分为信号接收模块和系统监控模块。其中信号接收模块由传送管理、传输管理、音频/视频管理、智能卡管理和图形管理等子模块组成；系统监控模块由主机接口、用户输入/输出管理、OSD和全局资源管理等子模块组成。各模块间通过消息传递协议和消息队列方法进行通信。如图2所示： 图2 多通道板级监控软件结构 3.2 主机监控软件 主机监控软件是用户采用集中模式管理多卫星节目的工具，由用户界面模块、管理模块和监控模块三部分组成。其主要功能为：软件实现目标板面板的控制功能；为目标板提供配置参数；管理多卫星节目信息库；统计报表制作；与用户信息管理系统系统接口。 用户界面模块: 用户界面模块可实现与用户的交互。它可以显示转发器频率、解码率、符号率、极化方式、制式等系统配置参数以及某些重要的系统状态信息如卫星名称、通道号、频道名称等。同时，软件提供了多种简洁易用的录入方式，用于获取系统管理和监控的用户数据。 管理模块： 管理模块处理用户录入的以及从数据库提取的系统配置数据，分析当前接收节目的状态参数，通过数据库或临时表实现与监控模块的数据交换，并根据用户的具体需求接入信息管理系统（MIS）。 监控模块： 监控模块通过与目标板监控模块的通信，仿真目标板的控制面板，完成系统配置及当前状态参数的提取，并通过控制面板功能的扩展实现多通道接收条件下的主机监控。系统提供了历史记录查询界面，可以查询何人何时进行了什么操作及解码过程中发生的意外、错误和警告信息。 软件还提供了各个通道的详细信息，用户可以选定多个通道同时发命令，也可以 对单个通道进行单独解码。 4 结论 多卫星单站数字多通道接收系统具有模块化、高可靠、高度开放和易操作等特点，适合专业台站、宾馆和小区的用户需求，可以构成省市级、县市级、小区和宾馆的C波段卫星地面站或家用的Ku波段卫星地面站，实现数字卫星节目（DVB标准）的接收。该系统在各级台站的推广必将极大提升台站节目接收管理的智能化。 该系统经权威评估机构评估认定，具有国际领先水平。2001年，该项成果获得了北京市科技进步二等奖,被列为我校“211工程”建设的标志性成果之一。