The Research of Digital Multimedia Broadcasting System Sensitivity

Pan Feng Kang Cheng

（College of Electronics Engineering,Chongqing University of Posts And Telecommunications，Chongqing 400065，P. R. China）

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The Research of Digital Multimedia Broadcasting System Sensitivity

Pan Feng Kang Cheng

（College of Electronics Engineering,Chongqing University of Posts And Telecommunications，Chongqing 400065，P. R. China）

Abstract:In order to improve the sensitivity and the reliability of the digital multimedia broadcasting (DMB) system, it is a long statistical analysis that thevarious parameters of the digital multimedia broadcasting systems at runtime inChongqing university of posts and telecommunicationsto establish the model realiable.At the same time, the method of Digital Multimedia Terminal is the filter design, impedance matching, a total of interference and so on, so that the sensitivity of the digital multimedia broadcasting system could be improved.

Key words:Digital multimedia broadcast ;Sensitive;Filter design

0 引言

隨著現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)弱信號(hào)的處理能力不斷的增強(qiáng)，現(xiàn)在的電子設(shè)備的靈敏度越來(lái)越高，

目前重慶郵電大學(xué)微電子實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)擁有開(kāi)發(fā)DMB系統(tǒng)技術(shù)并且DMB系統(tǒng)已經(jīng)在重慶郵電大學(xué)等學(xué)校運(yùn)，目前DMB系統(tǒng)正常運(yùn)行，但是對(duì)于DMB系統(tǒng)可靠性以方面目前還不是很完善；同時(shí)基于LED顯示屏DMB接收終端靈敏度比較低。

本文研究了濾波器對(duì)DMB系統(tǒng)靈敏度的影響，以及從阻抗匹配等方面研究了DMB接收終端的靈敏度。

1 濾波器設(shè)計(jì)

1.1 濾波器設(shè)計(jì)的基本參數(shù)

（1）截止頻率

傳輸系數(shù)的幅度從最大值下降3dB時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)，一般用fc表示截止頻率。

（2）中心頻率

濾波器通帶頻率范圍內(nèi)的中間頻率，一般用f0表示。

（3）帶寬

帶寬一般有兩種形式：一種絕對(duì)帶寬，一種是相對(duì)帶寬。絕對(duì)帶寬的定義：就帶通濾波器而言，一般是指帶通內(nèi)最大值下降3dB所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)截止頻率點(diǎn)fH和fL之間的寬度即fH-fL。相對(duì)帶寬的定義為絕對(duì)帶寬與中心頻率f0的比值，即：

（4）插入損耗

微波電路中的理想濾波器在通帶內(nèi)應(yīng)該是沒(méi)有功率損耗的，然而在實(shí)際中，濾波器件具有一定程度的功率損耗。因此定義電路中由于濾波器的插入而導(dǎo)致的信號(hào)的損耗為插入損耗，一般用S21參數(shù)定義量描述，用dB為度量單位，其定義如下：

式中，Pin是濾波器從信號(hào)源得到的輸入功率，Pout是濾波器負(fù)向負(fù)載輸出功率，是從信號(hào)源向?yàn)V波器看去的反射系數(shù)。

（5）回波損耗

輸入功率與反射功率的比值，表征了通帶內(nèi)駐波特性，以及外部電路的匹配狀況，單位是db，用S11參數(shù)來(lái)定量描述。

式中Pin是 輸入功率，Pr是反射功率。

（6）矩形系數(shù)

理想濾波器的幅頻特性應(yīng)為矩形，相應(yīng)的矩形系數(shù)為1，濾波器的性能最佳。但現(xiàn)實(shí)中元器件的性能有限，不能做到這種情況；為了描述濾波器對(duì)有效帶寬外信號(hào)的衰減程度，將矩形系數(shù)定義為60dB帶寬與3dB帶寬之比：

1.2 濾波器選型及設(shè)計(jì)步驟

巴特沃斯濾波器通帶內(nèi)平坦，但是阻帶下降慢，切比雪夫?yàn)V波器通帶內(nèi)等紋波，阻帶下降較快。橢圓濾波器在通帶內(nèi)平坦，阻帶下降最快，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜?？紤]實(shí)際工程運(yùn)用，所以選擇切比雪夫?yàn)V波器。

下面給出帶通濾波器應(yīng)用于重慶郵電大學(xué)DMB系統(tǒng)中的具體指標(biāo)如下：(1)通帶210MHz-230MHz；(2)輸入輸出阻抗為50Ω；(3)200MHz和250MHz時(shí)阻帶衰減-40dB。

本文設(shè)計(jì)濾波器設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)方法是：首先，根據(jù)1/2π截止頻率，1Ω特征阻抗濾波器的低通模型，按照帶通濾波器的通帶帶寬，設(shè)計(jì)低通濾波器的截止頻率；然后通過(guò)電路變換將通頻帶頻移到需要的頻點(diǎn)上去，得到符合設(shè)計(jì)要求的帶通濾波器。

切比雪夫歸一化模型低通濾波器有多種階數(shù)，越高階數(shù)的濾波器，它的衰減曲線越陡峭，相應(yīng)的帶內(nèi)衰減也會(huì)越大，所以應(yīng)當(dāng)綜合考慮并選擇合適的低通模型?？紤]到函數(shù)濾波截止頻率衰減緩慢的特點(diǎn)，其通頻帶不能選擇的過(guò)寬，但是也不能過(guò)窄，否則會(huì)出現(xiàn)高階濾波器衰減過(guò)大的情況?？梢愿鶕?jù)AWR射頻仿真軟件中濾波器設(shè)計(jì)工具，不斷的改變參數(shù)得到最佳仿真結(jié)果。

根據(jù)以上步驟，選擇如圖1.1所示的模型。

1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1.2為切比雪夫帶通濾波器，圖1.3、1.4為圖1.2所示濾波器S11參數(shù)以及S21參數(shù)示意圖。

圖1.1 濾波器仿真圖

圖1.2 切比雪夫?yàn)V波器

圖1.3 S11參數(shù)

圖1.4 S21參數(shù)

圖1.5 濾波器對(duì)DMB發(fā)射端的影響

從圖1.5中可知，加上濾波器后；DMB發(fā)射端的鏡像干擾完全消失。

2 結(jié)束語(yǔ)

本文在實(shí)驗(yàn)室已有方案基礎(chǔ)上；在加濾波器后，DMB發(fā)射端的鏡像干擾完全可以濾除。節(jié)約發(fā)射功率同時(shí)也提高了DMB系統(tǒng)的可靠性。仍然需要從其他方面繼續(xù)提高DMB接收終端的靈敏度。

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馮攀（1990—），男，湖北武漢人，重慶郵電大學(xué)光電工程學(xué)院碩士研究生在讀，研究方向：集成電路系統(tǒng)與芯片設(shè)計(jì)。

程康（1993—），男，重慶郵電大學(xué)光電工程學(xué)院碩士研究生在讀，研究方向：集成電路系統(tǒng)與芯片設(shè)計(jì)。

作者簡(jiǎn)介：