华兴潮
数字卫星电视接收机的电子调谐解调器产生的正交模拟I，Q两路基带信号，首先要送到数字解调电路进行数字解调，然后再送到信道解码电路进行进一步处理。数字解调与信道解码电路的功能是将模拟I，Q基带信号进行数字化变换后，用数字信号处理的方式，进一步进行数字解调和解码。数字解调部分主要包括：模数转换器、匹配滤波器、QPSK数字解调器（这一部分包括插值操作、时钟和载频恢复）等。
1匹配滤波
数字卫星电视接收系统中的一个重要问题就是如何提高解调器输入端的载噪比，因为提高载噪比意味着可降低解调后信号的误码率。由匹配滤波器理论可知，只要发射信号频谱与信道的频率特性有最佳的配合，或在信道的输出端插入一个具有某种频率特性的滤波器，使信道和滤波器的综合特性成为最佳，就可以提高解调输入端的载噪比。由于信道和发射信号具有多样性和随机性，因此一般应采用插入滤波器的方法，才能实现频谱与综合信道的匹配。该滤波器就称为匹配滤波器，其频率特性应满足以下要求：
如果发射端输出的信号潍s(t),要叠加信道加性噪声n(t)后的输出为v(t)，则匹配滤波器的频率特性应为：
H(f)=S*(f)/N(f)
其中,S*(f)为S(f)傅里叶变换的共轭,N(f)为n(t)的傅里叶变换。这样,经过该匹配滤波器滤波之后,输出信号就获得最大的信噪比。通常,信道的噪声是高斯白噪声,即N(f)是常数,则匹配滤波器的传输函数只要设计为S*(f)即可,为输入信号频谱函数的共轭函数。
2QPSK数字解调
数字卫星电视接收机的QPSK数字解调的电路组成框图如图1所示，它包括A/D转换器、匹配滤波器、插值器、时钟恢复电路和载频恢复电路等。
实际电路中，在模拟正交解调器中所使用的本振信号并非由接收信号中提取的相干载频，而是由高稳定度的频率合成器所产生。这样，由于传输信号的频率偏移或接收系统前端的高频头(LNB)本振的偏移，在实际载频和标称载频之间必然存在频差及相位抖动。这使得输出的模拟基带信号是带有载频误差的信号，这样的模拟基带信号即使采用定时准确的时钟进行取样判决，得到的数字信号也不是原来发射端的调制信号，这种误差的累积效应将导致抽样判决后增大误码率。
此外，ADC的取样时钟也不是从输入信号中提取的，因此，当取样时钟与输入的数据不同步时，取样时将不在最佳取样时刻进行取样，得到的样值的统计信噪比就不是最高的，使得产生误判决的机会增大，即取样判决后的误码率增大。为此，在本电路中需要恢复出一个与数据同步的时钟，来校正固定取样所造成的样点误差。同时，准确的位定时信息可为数字解调之后的信道纠错解码提供正确的时钟。可见，定时恢复和载频恢复直接影响着整个系统的性能。
因此，QPSK数字解调模块实际上可消除模拟正交解调输出中附带的载频偏移量，并保证抽样判决输出端得到最低误码率。在图1中，A/D变换器对输入的模拟基带信号取样并得到样值序列。定时恢复模块通过某种算法产生定时误差τ，插值器在τ的控制下，对信号样值进行插值滤波，得到信号在最佳取样点的值。载频恢复电路则可校正载频频差及相位抖动，以获得正确的取样值。产生定时误差τ的算法很多，其中有的算法具有位定时恢复与频率误差无关的特点，即时钟的提取不需要在载频同步的状态下进行，这样，定时同步与载频同步可以分别进行，互不影响。
摘自《中国有线电视》
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