[科普中国]-基带处理

发展

1990年诺瓦泰公司首先提出了窄相关技术(Narrow Correlator) (US51001416A)。此项专利技术不仅使GNSS接收机测距精度得到提高，也明显改善了接收机的抗多径能力。它被认为是第一个基于GNSS接收机硬件结构的多径抑制方法，并于1992年成功应用在新型的诺瓦泰GPS1001接收机中。这种方法在多径和噪声存在的情况下可以有效地降低跟踪误差，减少定位误差。相比宽相关，对中等长度延迟的多径有较好的抑制作用。此项技术表明对于0．1个码片相关器间隔的C/A码接收机的性能可以和P码接收机性能相当，如果器件的性能和资源允许，还可以提高接收机的性能。但是，它的缺点是占用的资源会很大，对处理器的运算和处理能力要求较高。

1992年诺瓦泰公司又在窄相关技术的基础上提出了多径消除技术(Multipath Elimi-nation Technology，MET) (US5414729A)．又称为ELS技术(Early Late Slope)。它不仅能提供高精度的测量数据，也能用于导航信号质量的监测，给出整个相关函数的采样。该技术在充分利用窄相关器优势的基础上，采用四个相关器，利用相关峰两侧的坡度实现对伪码的跟踪。它基于相关函数形状的方法对多径进行抑制，并在GNSS接收机中进行了测试。测试结果显示在进行差分定位时．同标准的窄相关器接收机相比可以降低20%～30%的多径误差。但是为了得到好的结果需要很多多径模型的参数，因此计算量较大，对接收机来说计算负担重。该专利成功应用于诺瓦泰公司的OEM2 GPSCard中。

1995年，诺瓦泰公司提出了多径参数估计延时锁相环(Muhipath Estimation DelayLock Loop，MEDLL)(US5692008A)技术并成功应用于该公司的广域增强系统接收机中。MEDLL是建立在统计理论基础上的一种抗多径技术。它采用多个相关器得到相关函数的多个采样值，然后根据最大似然准则进行迭代计算。在迭代计算的过程中，MEDLL将多径信号考虑在内，利用并行通道的窄相关采样，估计出直接信号和多径信号的幅度、延迟和相位，分析延迟最小的信号，认为是直接信号，其他较大延迟的信号认为是多径信号分量被消除。由于需要处理的信息较多，因此MEDLL技术的实时性较差。这就决定了MEDLL只能应用于多径变化较为缓慢的场合，如GNSS系统监测站中的监测接收机等。

同样在1995年，Ashtech和Magellan公司共同提出Strobe相关器(US5953367A)．它的原理与诺瓦泰公司的US5414729A提出的MET技术相类似，也是使用4个相关器。它把4个相关器分成两组，一组窄相关，一组宽相关，其巾宽相关的相关器E—L间隔为窄相关的2倍。与窄相关相比，Strobe相关器具有更强的抑制多径干扰的能力。

1997年，诺瓦泰公司提出了微脉冲相关法(Pulse Aperture Correlator．PAC)(US6243409BI)。它是通过补偿相关三角形的不对称性来实现的一种窄相关技术。它在码延迟锁定环路中采用5个相关器，包括2个超前相关器、1个即时相关器和2个滞后相关器。它通过计算相关函数形状的斜率，得到相关函数的补偿因子，控制硬件电路校正相关三角形不对称造成的影响，达到减小延迟锁定环环路误差的目的。该专利成功应用于诺瓦泰公司的OEM4 GPS Card中。

2003年，诺瓦泰公司在窄带相关技术基础上，又提出了Vision Correlator技术(US773853682)。Vision Correlator技术由多径减轻技术发展而来。该技术通过在时域上观察C/A码跳变期间射频信号的特点，达到抑制多径信号的目的。该专利成功应用于诺瓦泰公司的OEMV系列产品中。

从2003年之后，相关技术的发展陷入瓶颈期，基带处理技术的申请量也有所下降。虽然目前各大公司和研究院所仍在进行基带处理技术方面的研发，但代表性技术并不多见，申请量也开始逐渐降低。现在基带处理技术主要的改进方面包括低功率、小尺寸以及如何提高解算速度等方面。1

组成DVB系统层DVB系统层采用的是MPEG一2标准的系统层，DVB在使用MPEG．2标准的系统层时，有许多参数和域没有使用，DVB规定没有使用的部分或保留的域在综合接收解码器(hltegraIIed Receiver Decoder，IRD)实现时必须跳过或对应于未完成的功能，以保证以后的扩展和兼容，在DVB使用MPEG一2标准声频和视频时也有相同的原则。

DVB对使用MPEG一2标准的系统层中的部分参数和域有一些详细的规定，这些规定又根据所针对的码流格式分为两类：一类是对广播的码流和基带传输的DVB码流，主要规定了DVB对TS码流中的一些语法、语义以及参数的选择和使用方法(如IRD必须能够解码TS，IRD可以忽略一些它不关心的信息)，与MPEG一1标准的兼容是可选的等(其他规定过于细致，不便全部列出)；另一类是针对存储介质，主要规定部分码流的应用和DSM—trick方式的语法和语义的要求。2

DVB视频DVB视频也采用了MPEG．2标准的视频部分，由于MPEG．2标准的成功，DVB省去了许多弯路，也是DVB大量应用的一个关键。

DVB对使用MPEG．2标准的视频根据应用类型分别作了规定。DVB主要针对4种应用类型：

(1)针对接收25Hz帧频SDTV的IRD和为上述IRDm提供节目的广播。

(2)针对接收25Hz帧频HDTV的IRD和为上述IRD提供节目的广播。

(3)针对接收30Hz帧频SDTV的IRD和为上述IRD提供节目的广播。

(4)针对接收30Hz帧频HDTV的IRD和为上述IRD提供节目的广播。

所作的主要规定是有关参数的取值及范围，如类、级、分辨力、色度格式、场频、帧频、窝高比等。2

DVB声频DVB的声频采用MPEG的声频压缩标准。MPEG声频压缩标准是基于MUSICAM的算法，它是1992年被MPEG接受并于1993年作为MPEG．1标准颁布，MPEG．1的压缩分为3个层次，即Layer I、Layer II和Layer III。MPFG—l标准中采用双声道立体声的声频。MPEG．2标准仍然采用了MUSICAM的算法，1995年MPEG一2标准制定了声频标准，它采用了5．1声道的立体声，并与MPEG．1标准的双声道相兼容。1997年MPEG一2标准改进了声频标准，使它与专业逻辑声频相兼容。DVB采用了Layer I和Layer II，支持所有码率范围和3种抽样率，即32kHz、44．1kHz和48kHz。DVB对使用MPEG一2标准声炳的参数作了具体规定。2

基带处理电路基带处理电路是GSM电路中的核心部分，因此，基带处理芯片U1601(PNX5209)就是(GSM分系统的核心芯片了。基带处理电路相当于一个协议处理器，负责数据的处理与储存，其内部包括数字信号处理器(DSP)、微处理器(MCU、内存(SRAM、Flash)等单元，完成基带的编解码、声音编码及语音编码等任务。电路主要担负芯片内部的各种供电，其中VDD_PLL_M是锁相环电路的电源端口、VDD_IO_Low、VDD_IO_HIGH是低高频输入、输出电路的供电端口、AVDD_HFA_M、AVDD_M是模拟电路的供电端口，以及VDD_GSM_CORE是GSM核心电路的供电端口、VDD_USB_M和VCC_SIM_M是SIM卡和USB电路的供电端口。3