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在高速移動中提升數字電視性能, “軟射頻”平臺更適合中國車載市場

2011-05-20
作者:迪康公司CEO Yannick Levy

    早在2002年,迪康公司就已經開始為車載市場開發電視方案并于2004年向歐洲發售DVB-T方案。2005年,首款嵌入數字電視功能的高端奔馳和寶馬汽車問世。當有一百萬輛汽車配備了模擬電視接收器時,德國就成為當時世界上最先將電視信號數字化的國家之一,他們在2003年在柏林地區實現了電視信號數字化,這樣的發展趨勢迫使車載行業為車內模擬電視尋找替代方案。與模擬電視接收器相比,數字電視的主要問題之一是在汽車行駛的過程中,接收信號會突然減弱,模擬電視通常表現為緩慢的信號影響,例如雪花點和重影等。得益于FM強大的調制能力,即使信號很弱,聲音的效果還是能夠較好地保持。而對于數字電視來說,交通工具的運行速度會帶來著名的多普勒效應,并對信號造成了更多干擾。因此,如果沒有針對接收器干擾的補償措施,就會導致中斷。除此之外,汽車行駛中信號強度不同是另一個亟待解決的問題,只有解決了這個問題,才能保證信號不會完全丟失。


    繼歐洲之后,日本、臺灣或澳大利亞等國家和地區從2004年開始也陸續啟動了電視信號數字化。在2006和2007年間,當大部分歐洲國家實現了電視數字化,并開始為關閉模擬信號設定最后期限時,市場的發展進一步加快。除汽車制造商以外,其他許多汽車配件方案開始在市場上嶄露頭角,例如針對第二懸掛點的汽車機頂盒, 電視導航設備以及集成Wi-Fi的汽車機頂盒等。
歐洲車載領域DVB-T分集接收經驗
    設計車載接收器需要考慮兩個因素。一個是車頂貼裝天線和小型拉桿天線接收的信號較弱,另一個則是多普勒效應,多普勒效應在時速30 或 40公里以上的時候會產生干擾。為了解決這兩個問題,需要:(1)采用一種分集接收器,該接收器可以計算交通工具周圍兩個或者更多天線發出信號的最大合并比值(MRC,Maximum-Ratio-Combination);(2)使用解調器進行多普勒效應補償。
    分集合并不能簡單設計為天線轉換,這種設計已經被之前的模擬電視所采用。但在數字電視應用中用處不大。分集數字接收需要最大合并比值,雙分集可以增加6到8dB,四分集甚至可以增加到10dB。在德國,DVB-T網絡通過16-QAM調制進行部署,采用雙分集就可以滿足當地需求。而在歐洲其他國家則采用64-QAM調制,有時雙分集都還不夠。
    多普勒效應修正了車內接收信號的頻率,因此,對于傳輸正交頻分復用技術(OFDM)調節信號數字信息的運營商來說,正交狀態將會受到擾動。由于正交狀態的丟失,信號中存在的干擾就比傳統高斯噪音還要高。盡管如此,只要芯片運行相關先進算法,還是可以補償這一干擾并且采用算術方法消除它。標準的機頂盒芯片無法進行這一計算,所以也無法在移動電視環境中發揮功能。
日本現狀
    另一個案例是日本,日本采用名為ISDB-T的另一個標準。ISDB-T與DVB-T比較相似,并且也采用64-QAM。剛開始為了獲得和移動電話專用電視信號(1-seg)同樣的性能,所有的日本廠商都采用了四分集設計。最近這段時間,由于日本的信號強度提升,并計劃在2011年就關閉模擬信號,日本國內的需求又回到了雙分集,雙分集價格更低,并且也能提供相對較好的性能。
新興的中國市場
    中國的情況與歐洲、日本截然不同,針對純粹的移動電視部署了CMMB標準,而家用電視則部署了CTTB標準。剛開始的時候,因為CMMB和CTTB分屬于不同的市場,不同的公司一直只為其中一個標準供應芯片。一般來說,移動電話芯片廠商主要關注CMMB領域,消費芯片廠商主要關注CTTB領域。二者其中一個差異是CMMB專為移動打造,需要一個涵蓋CMMB使用費的條件接收芯片,而CTTB則是免費的服務,因為CTTB是為了替代模擬電視并為關閉模擬信號做準備的。
    因此,中國車載行業的需求一直都集中在符合雙重標準的接收器上,這樣的接收器可以接收CMMB和CTTB。目前,通過單個芯片接收兩個信號還不太可能,但是迪康公司已經推出了一款具有革命性的“軟射頻”平臺提供支持, “軟射頻”意味著通過簡單下載針對每個標準的固件,就可以實現在單個芯片上改變標準。在幾十個毫秒時間內,一個新固件就可以使解調器支持另外一個標準。
這一架構的優勢就是可以支持CTTB和CMMB,而且在實際使用中也符合DVB-T和ISDB-T等其他地區的標準。因此,制造商可以把這些汽車出口到世界各地。即使在中國的某些城市,DVB-T也在專用頻道上投入了使用,它們部署在上海和深圳的公交車上。因此,將更多頻道引進搭載這種技術的交通工具里也就有可能成為現實。
車用級產品
    車載行業的另一個重要方面是與車內使用相關的特殊需求。例如,人們最熟悉的車內零部件要求的溫度范圍,這個范圍是在-40到 85度之間。因此,特殊的芯片設計顯得很有必要,并且要將這些特殊的限制考慮進去。最終,由于生產一輛汽車通常是為了之后數年的使用,所以采用有將近10年使用壽命的配件是非常重要的。消費電子行業的標準配件通常使用周期短,典型的一年一換,這樣,配件使用三年就得更換,汽車制造商也因此面臨了很多難題。恰好與此相反,迪康公司現在還提供8年前上市的配件,而這也成為了汽車產品正確選擇配件需要考慮的重要因素。
結論
    歐洲、日本和韓國等地的車內電視滲透率已達到很高的水平。中國從2010年起就成為了全球第一大汽車市場,因此,是時候在中國推廣這樣的功能了。針對中國市場迪康公司已經提供了成本最優性能最優的方案。基于這個因素,所有的大品牌都信賴迪康的品質,部分汽車制造商已經選擇了迪康,并將于明年向中國出貨。我們相信在今后三年里,中國市場將取得更加顯著的增長。
 

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