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）

?

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

隨著現代電子設備對弱信號的處理能力不斷的增強，現在的電子設備的靈敏度越來越高，

目前重慶郵電大學微電子實驗室已經擁有開發DMB系統技術并且DMB系統已經在重慶郵電大學等學校運，目前DMB系統正常運行，但是對于DMB系統可靠性以方面目前還不是很完善；同時基于LED顯示屏DMB接收終端靈敏度比較低。

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

1 濾波器設計

1.1 濾波器設計的基本參數

（1）截止頻率

傳輸系數的幅度從最大值下降3dB時所對應的頻點，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：一種絕對帶寬，一種是相對帶寬。絕對帶寬的定義：就帶通濾波器而言，一般是指帶通內最大值下降3dB所對應的兩個截止頻率點fH和fL之間的寬度即fH-fL。相對帶寬的定義為絕對帶寬與中心頻率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應該是沒有功率損耗的，然而在實際中，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致的信號的損耗為插入損耗，一般用S21參數定義量描述，用dB為度量單位，其定義如下：

式中，Pin是濾波器從信號源得到的輸入功率，Pout是濾波器負向負載輸出功率，是從信號源向濾波器看去的反射系數。

（5）回波損耗

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

式中Pin是 輸入功率，Pr是反射功率。

（6）矩形系數

理想濾波器的幅頻特性應為矩形，相應的矩形系數為1，濾波器的性能最佳。但現實中元器件的性能有限，不能做到這種情況；為了描述濾波器對有效帶寬外信號的衰減程度，將矩形系數定義為60dB帶寬與3dB帶寬之比：

1.2 濾波器選型及設計步驟

巴特沃斯濾波器通帶內平坦，但是阻帶下降慢，切比雪夫濾波器通帶內等紋波，阻帶下降較快。橢圓濾波器在通帶內平坦，阻帶下降最快，但是結構比較復雜。考慮實際工程運用，所以選擇切比雪夫濾波器。

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

本文設計濾波器設計時，其設計方法是：首先，根據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，設計低通濾波器的截止頻率；然后通過電路變換將通頻帶頻移到需要的頻點上去，得到符合設計要求的帶通濾波器。

切比雪夫歸一化模型低通濾波器有多種階數，越高階數的濾波器，它的衰減曲線越陡峭，相應的帶內衰減也會越大，所以應當綜合考慮并選擇合適的低通模型。考慮到函數濾波截止頻率衰減緩慢的特點，其通頻帶不能選擇的過寬，但是也不能過窄，否則會出現高階濾波器衰減過大的情況。可以根據AWR射頻仿真軟件中濾波器設計工具，不斷的改變參數得到最佳仿真結果。

根據以上步驟，選擇如圖1.1所示的模型。

1.3 實驗結果

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S11參數以及S21參數示意圖。

圖1.1 濾波器仿真圖

圖1.2 切比雪夫濾波器

圖1.3 S11參數

圖1.4 S21參數

圖1.5 濾波器對DMB發射端的影響

從圖1.5中可知，加上濾波器后；DMB發射端的鏡像干擾完全消失。

2 結束語

本文在實驗室已有方案基礎上；在加濾波器后，DMB發射端的鏡像干擾完全可以濾除。節約發射功率同時也提高了DMB系統的可靠性。仍然需要從其他方面繼續提高DMB接收終端的靈敏度。

參考文獻

[1]楊儒貴.電磁場與電磁波[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]徐興福.ADS2008射頻電路設計與仿真實例[M].北京:電子工業出版社, 2009.

[3]森榮二. LC濾波器設計與制作[M].北京:科學出版社,2006 .

[4]ETSI EN 300 401.V1.4.1.Radio Broadcasting Systems;Digital Audio Broadcasting(DAB)to mobile,portable and fixedreceivers. 2006.1.27-120.

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

程康（1993—），男，重慶郵電大學光電工程學院碩士研究生在讀，研究方向：集成電路系統與芯片設計。

作者簡介：