基于嵌入式構架的有線上行接入系統(tǒng).pdf

1、目前,數(shù)字電視國家標準正在緊急制定當中,數(shù)字電視技術在國內(nèi)迅速推廣,各種基于數(shù)字電視網(wǎng)絡的增值業(yè)務層出不窮.新業(yè)務的開展必然導致數(shù)字電視網(wǎng)絡朝交互式方向發(fā)展,因此,必須對傳統(tǒng)的單向HFC網(wǎng)絡進行雙向改造,為用戶提供上行接入通道.本文研究的基于HFC的上行接入系統(tǒng)應用于數(shù)字電視網(wǎng)絡中,為交互式操作提供上行通道.接入系統(tǒng)的關鍵在于接入控制和信號傳輸.在交互式電視應用中,上行接入系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有用戶數(shù)量多,單個用戶數(shù)據(jù)量少的特點,因此,采用

2、P-ALOHA和S-ALOHA算法作為接入控制算法既可以在很大程度上降低系統(tǒng)復雜度,又可以滿足接入控制的要求.在HFC網(wǎng)絡中,5～40MHz的頻段劃分給上行接入通道工作,因此系統(tǒng)的傳輸部分采用調(diào)制傳輸方式.由于HFC信道中存在大量放大器,非線性問題比較嚴重,而恒包絡的調(diào)制方式對非線性并不敏感.本文所述系統(tǒng)選用的CPFSK就是一種恒包絡調(diào)制方式.在本文討論的上行接入系統(tǒng)中,接收端的接入控制由嵌入式系統(tǒng)完成.該嵌入式系統(tǒng)分別采用嵌入式微處理

3、器MPC860和嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks作為硬件和軟件平臺.MPC860采用PowerPC+CPM的雙內(nèi)核結構,接口豐富,具有強大的通信處理能力,因此一直被廣泛應用于通信領域;而VxWorks的高可靠性和實時性,使其成為復雜通信系統(tǒng)中嵌入式操作系統(tǒng)的首選.文章首先詳細介紹了接入系統(tǒng)的基本原理和關鍵技術,包括調(diào)制技術、差錯控制技術、多址接入技術、嵌入式系統(tǒng)技術.其次,本文對CPFSK調(diào)制技術、多址接入技術和嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks

4、進行了較為深入的研究,著重分析了基于VxWorks的軟件系統(tǒng)體系結構,包括內(nèi)核機制、I/O系統(tǒng)、BSP系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng).最后,本文實現(xiàn)了一個基于HFC網(wǎng)絡的上行接入系統(tǒng),詳細討論了發(fā)送端和接收端的設計方法.發(fā)送端由基于軟件的接入控制模塊和基于FPGA的CPFSK調(diào)制模塊組成,實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的接入和傳輸.接收端基于嵌入式系統(tǒng)構建,采用ASIC進行信號解調(diào),得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過MPC860做協(xié)議處理后,通過以太網(wǎng)送給控制服務器.本章給出了具體的系統(tǒng)軟