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二代F3多用途高清机信号接收
日期:2011-8-29 8:47:40 阅读:   来源:杨建平

二代F3的设计目标,是经典的高清接收机,兼顾网络功能。因此,传统的卫星、无线、有线的三合一接收功能,始终摆在第一位。

要考虑的主要问题,是所有频道的无缝切换、门限低、抗干扰强、搜台快捷、频道资料齐全、场强显示精准。例如,二代机DVB—S2的超低门限稚卫星盲扫、无线接收的抗同频于扰能力、一有线接收的任意频率可调,都是业界领先的。

从5年前出发,经历了千难万险,而今离实现中国式的顶缳高清机之梦想,已经越来越近了!

卫星接收

曾经在一代F3上搭载过的先进硬件,经过多年考验,已被保留下来。例如,易迩达一体化的卫星调谐解调器,从2008年北京奥运开始,就一直是我们的强大武器。三年后的今天,易迩达采 用意法半导体公司的第二代解调芯片,做出了二代头。二代解调芯片的型号依然叫STV09038,外置解交织存贮器,采用90nm的新制程,功耗降低,省掉了散热器(图29)。

目前卫星接收的调谐头搭载,可以分成三类。第一类是调谐部分采用成品铁头,解调芯片在主板上,即分体式,这种设计现在越来越少了。第二类是调谐解调全部在主板上,省掉了铁头,俗称板载调谐解调器,成本最低,但产品一致性稍差,屏蔽效果也不好。第三类是调谐解调采用一体化的成品铁头,这个方案成本最高,但铁头是射频类专业工厂打造的,性能一致性可以得到充分保证,二代易迩达就属于这一类。

为了延长F3的生命周期,及时跟进今后卫星调谐解调器的新发展,二代机的卫星铁头不再固定在主板上,而是和无线有线的铁头一起,移到活动调谐板上(图30)。如果将来有更好的新头面世,只要更换调谐板就能实现硬件升级,提高了主板的利用率和寿命。

搜索卫星频道的操作和一代机基本相同,菜单透明度。0-12级可调,本例透明度为5。选择主菜单中“卫星搜索”(图31),按0K键打开卫星列表并选择138度亚洲五号卫星(图32)。然后选择一个LNB,设置切换器(图33),允许安装两层切换器,俗称8切1后再串4切1。菜单中靠下的是近本机的第一切换器,靠上的是近高频头的第二切换器。要注意,4切1对应DiSEqCl.0,而8切1对应DiSEqCl.1,设错了不能动作。所谓8切1后再串接4切1,理论上可以切换选择32个高频头,正好对应本机提供的LNB l--LNB32位置,比一代机多一倍。

本例选择LNB3,根据自己天线的实际接法,第一切换器设8切1的三号口,第二切换器设4切1的一号口,如果只有一个切换器,设第一或第二都可以,但记得把另一个设为关。如果发现切换不可靠,可以设置重复指令,一旦设置,两个切换器都会重复,换台时间将变慢。

如果切换器设对了,就可以进行频点搜索。按照图33底下的四色多功能键提示,如果欲搜索台湾频道,需要按绿色键打开中文大五码,默认是关。要是这项设错了,搜出来的台标将变成乱码。

在频率项按OK键,打开预置的频率列表(图34)。12472、V、33500、8P一314是艺华高清频点,马上看到信号强度和品质,面板上的绿色锁定灯点亮。如果误码率为零,说明信号合格。最后选择单个频点搜索,所有频道的台标顺利搜下,最后一个PUSH VIDEO是数据下载频道,对F3来说不起作用。所有频点的参数都可以手工增加或编辑,按底下的提示,用四色多功能键操作。

对于加密频道来说,还需要具备相应的解密手段。本机可以通过软CA卡座读取智能卡信息,但软CA并非万能,它支持的格式很有限,某些高版本的爱迪德、永新视博并不支持,天柏、算通等更不支持。遇到这种情况,可以另购CI模块(图36),利用本机后背提供的两个CI卡座,实现读卡功能。很多变通用法,我们还将在下期中进一步介绍。

此外,本机的网口还能实现各种共享方式,也可以让一台F3做服务器,给家庭其他房间的F3共享,前提是软CA能支持当前的加密格式。要注意,F3厂家的一贯立场,从不支持盗版。玩家通过其他渠道获得的OSCAM插件和账号,去实现某些解密功能,都属于个人行为,与厂方一概无关。

本机的主板上还搭载一个无卡CA解密芯片,那是北京数字太和的UTil201,支持艺华的标清和高清套餐。打开主菜单,选择“条件接收”,在无卡CA的选项中,最后一项“关于UDRM”有唯一的无卡CA序列号。

在第一项“产品信息书中,记录着本机的艺华授权,如果产品数量为零,表示没有授权。F3新机享受l个月的艺华高清包(含10个高清频道)免费试看,只要将UDlKM序列号的最后7位数字报给艺华客服,等待片刻就能开通。如果高清包授权成功,可以看到5个产品信息。如果标清高清统统授权,就会有l3个授权信息。艺华最近重整了高清频道,撤掉了高清英超、高清体育、高清探索,增加新视觉、第一时装、深圳高清。目前高清包的10个频道是:

中央一套高清;

央视高清;

北京高清;

湖南高清;

深圳高清;

香港亚洲高清;

上海新视觉高清;

第一时装高清;

艺华高清影视;

艺华高清综合。

购买艺华高清包一年,现在优惠价是680元。优惠活动原定7月底结束,不知道下个月是否还会继续,到时候瞧。

艺华高清带宽不足,有时会闪出马赛克,属于正常现象。

本机搜台时,会自动侦测并补偿高频头的本振漂移。我们知道,普通高频头采用廉价的介质振荡器,频率会随着一年四季的气温高低而变化,导致接收机锁台不稳。有了LNB本振补偿功能 之后,每次换台都会根据当前的本振数值矫正一次,保证调谐头处在最佳的接收状态,特别适合天线尺寸不大的场合,相当于降低了接收门限。在题头图给出的频道信息中,可以看到当前本振补偿的数值是153KHz,补偿范围约±5MHz。

有人说F3换台慢,这是当然的。如上所述,每次换台都要侦测并补偿LNB的本振偏差,还要分别过滤CA、Cl、网络资源、无卡CA等四重解密环节,占用了较多的换台时间。可以这样说,功能越多,换台就越慢。不过二代机的主芯片速度比一代机快,总的换台时间也比一代机有改善。

题头图表示,频道信息中,显示出当前频道的加密方式。艺华高清频道包含三种加密,分别是CONAX(0b00)、长城(4b00)、数字太和(4aed),最多能显示6种加密方式。只要解开其中任何一把锁,即可正常收看,本机搭载的是数字太和无卡CA。

频道信息中,可以看到当前频道的视频压缩方式(MPEG4),音频压缩格式(MP2A),瞬时的视频 码流V:7.834Mbp s,瞬时的音频码流A:267kbps。资料非常丰富。

频道信息中,还能看到当前频道的图像规格P:1920×1088、50Hz、16:9。而本机HDMI输出的视频规格是HD:1920 X 1080P、50Hz。误码率和载噪比(C/N)是衡量天线信号品质的重要指标,误码率为零最好。载噪比必过门限,数值越大越好。一般来说,DVB—S2的门限比DVB-S高。

打开频道信息之后,本机面板上LED显示器就出现当前频道的信号品质(不是C/N),以l0倍数表示。如显; “一327”,等同于信号品质为32.7。如果在天台上调天线,即使没电视机监看,也可以完成任务。前提是事先设置好频点参数,并成功搜过台。把本机搬到天线旁,按一次频道信键,就能从LED上观察信号品质,方便调星。你可以试试按两次频道信息键,会有什么发现?

频道信息里还能看到当前频道的其他属性。本例是:视频频道(Video)、加密频道($)、H.26图像压缩、MP2音频压缩、立体声(Stereo)等。

一代机的FLASH容量有限,能贮存的卫星、无线、有线的频道总数约多500个,不含音频广播频道。二代机的海量FLASH,电视和广播频道总数达至8000个,应该足够用了。

卫星盲扫也是F3的强项,DVB—S或者DVB—S2都能盲扫。在卫星搜索界面中,依照底下四色多功能键的提示,按红色键进入盲扫。设置好盲扫范围和极化之后,再按红键开始盲扫。盲扫一个卫星的全频段,视范围大小和频点多寡,需要二分钟到十月分钟不等,盲扫到的新频点会自动加入到原频点列表的最后。

仔细查看图48,发现盲扫到的频点参数,和官方参数相差±5个数值,这是正常现象。频率偏差可以通过本振自动补偿来矫正。符码率偏差也不要紧,解调芯片本身就允许一定的宽容度,不影响实际接收效果。

当然,盲扫只是给你提供参考,并不表示扫出的频点中一定含有电视节目,只要是DVB的都会扫出来,但有些是数据传送频道,并没电视节目。还有一些盲扫出来的频点,跟已有频点其实 是同一个,只不过数值相差±5而已,需要人工甄别之后剔除。

快速精准的盲扫功能,是寻找SNG高清信号的有力武器。自从易迩达三年前搭载到三合一上开始,SNG的信号就层出不穷,屡屡被曝光,F3立了头功。

但是,盲扫并非万能。个别的DVB频点依然会疏漏,专业格式4:2:2也不兼容。而DVB以外的专用解调格式,都一概不兼容,如中九的ADS—S,日本的ISDB—S,台湾华卫的CBS2,以及美国DISH的DC一11等等。

无线接收

今年二季度,高拓迅达推出了55nm制程的新一代ATBM8859解调芯片。和去年的8846/8848相比,更新了驱动,改进了多载波和单载波的接收性能,改进了DVB—C符码率的宽容度并降低门限,整体性能得到提高。

高拓为了让8 846/8 848老用户尽快得到升级,同时推出了另一种封装的8 85 9版本,型号是8 846E,采用8 8 4 6/8 8 4 8相同的Q F N7 2(10mmX lomm)封装形式。因此,F307的调谐板,只要更换新的8846E芯片及个别元件,就立马升级为F308。

在这种背景下,F3 JN应了形势的发展,于今年5月果断停产了F307调谐板,适时推出新的F308调谐板,并作为首发的二代机标准搭载。网友airlink大力协助,动用具有DMl3-TH功能的专业SFU测试仪,它是由Rohde&Schwarz公司研发的价值百万元的顶尖仪器,对比F3的四款调谐板的多径性能,结果F308胜出。

测试过程大致是这样的。SFU是一个DMB—TH的信号源+多径信道模拟器。将它送到F308上,F308的视频输出连接到电视机上。测试的时候一边在SFU上调节信噪比(从高调到低),一边盯着电视机,在电视机画面刚好出现马赛克的时候,记下此时的信噪比。表中的信噪比数值越低,表示机顶盒的门限越低,性能越好。

AWGN是个无多径的噪声信道,可以想象成发射天线和接收天线直接用条线连接起来的情况。Rayleigh信道代表典型的城市环境。0dB就是两条等高的多径,相隔30微秒,可以想象成机顶 盒同时收到青山和坑山发来的信号,也就是大家所说的同频干扰。巴西A、D、E均是在巴西进行数字电视测试提取的信道模型,巴西A就是普通的环境,D的延时要长些。特别的,巴西E是个三径模型,比如机顶盒同时收到三个发射塔来的信号。

表3可见,F308在无多径的AWGN模式下,标准的门限值是14.9dB。当遇到巴西E三径模式时,门限提高到21.2dB,整整提高了6dB强。这解释了某地用单鱼骨接收无同频干扰的482频点可以过门限,而起双飞甚至四飞,却无法让586过门限,因为四条鱼骨理论上最大只能提高6dB。

据网友爆料,真实的三径模式,在接收香港地波的时候,曾经在中山三乡、新会沙堆、深圳草铺、珠海唐家等地见识过,所以巴西E模式是很有实际意义的。

表3可见,F307和F308的数据非常接近,好比刘翔就差0.06秒,才决出胜负。这说明地波解调芯片的性能已接近极限,难以再进一步提高了。以后需要改变方式,例如分集接收,才能更上一层楼,这也许是将来F309 要研究的课题吧。

表3在实际接收调试中,也是非常有参考价值的,甚至可以判断同频干扰是两径还是三径。以前国芯的15018解调芯片有仪器包,可以测试冲激响应等,但高拓芯片无此功能。我们曾经多次请教高拓这个问题,答复都是令人失望。因此,想知道自己多径同频干扰究竟有多严重,只能依赖表3来评估。下面试收香港地面波,说明表3的用法。

打开主菜单,进入无线搜索,选择无多径的频点482,看到C/N=24.3,注意到l4.9<24.3,说明远远过了AWGN模式的门限。接着可按“只搜本频道”搜台,搜台前先设置方式0或者方式l,其中方式1的灵敏度较高,方式0的稳定性较好。图50中,还可查阅频道号跟频率之间的关系,例如 CH22等于482MHz。在某些设备中,例如比利时数字带通,如果不知道频道号就无法设置。

然后,把频点换到有多径同频干扰的586,发现C/N=18.5也能搜出台。查表3比较l8.1<18.5<21.2,说明本案是两径同频干扰。要注意,在实际接收中,C/N是一个飘忽不定的数据,应该以最小记录为准。如果本案C/N是在15到19之间波动,而l5 <18.1,显然是无法过门的。当发生不能过门的情况,首先要做的工作是加强天线,而不是折腾放大器或其他。有关技术我们已经研讨得非常多了,这里从略,感兴趣的读者可以来高清总动员论坛一起探讨,地址链接见本文末尾的参考资料一栏。

再收澳门无多径的频点690,得知C/N=16.5已过门限。查表3比较14.9<16.5,所以应该属于AWGN模式。搜出该频点的澳视高清,中文台标正常显示,而有些牌子的机型只能显示乱码。

地波频道的信息,也跟卫星频道类似,各种各样的显示资料,非常丰富,应有尽有。其中,MC表示多载波,SC表示单载波。频点是586,保护间隔(也叫帧头)是945,纠错率是0.6。

香港地面波的频道,都有字幕文件,可以打开或关闭,非常好用。中文EPG也是必须的,有人抱怨一代机的EPG显示节目详细信息的范围太小,二代机放大了显示面积,方便查阅及定时录像。我们将在录像一章中再详细介绍。

F308和F307--样,有线和无线合用一个UHF调谐器(夏普铁头),如果既收无线也收有线,则需要外接一个5v切换器,实现自动无缝的频道切换。天线供电关,表示不接有线。天线供电开,说明外部有切换器连接,可以同时使用有线。为了安全起见,不建议将本机的5v电压直接输送给天线放大器。

F308的夏普铁头,自身的数字相位噪声较高,灵敏度较低。为了弥补这个损失,建议加强天线放大器的增益,或者使用多台低噪声天线放大器级联,保证输入到本机的电平在35分贝微伏甚至更高,就能抵消铁头的自身噪声了。

应该指出,虽然二代机已很完善,但在无线接收领域中,新挑战还会接踵而来。远程接收方面,上述F309的分集接收,是下半年的重点。最近发改委和工信部发布了关于AVS的强制性标准, 年底开始实行。到明年底,地面数字接收机(包括机顶盒、一体机)如果没有标配的AVS解码,将不许销售。一批不兼容的机器将会倒下去,而二代F3已做好准备。

有线接收

现在有一种倾向,玩卫星和无线的人,把有线看作对立面,这肯定不是技术层面的原因。殊不知,电缆电视和网络电视才是今后的发展方向,卫星和无线终将退居二线。例如,艺华高清已在内地很多城市有线落地。东莞和佛山有线竟然还转发香港的高清翡翠台和亚洲高清台,甚至海南有线也转播了亚洲高清台(利用艺华的节目源),给大部分没条件安装鱼骨天线的港剧粉丝,带去福音。

免费的城市有线是不存在的,即使有些城市高清免费,也要插着正版卡才能收看。因此说到有线接收,就不得不侃一下解密方式。二代机一共搭载了四种解密手段:软CA、Cl模块、 无卡CA、网络资源。对于大部分城市有线来说,支持正版卡是首选的功能。但随着数码天空本月开始更换专用机,卫星共享逐渐玩完,现在能有线共享的城市,越来越多了,这是一个危险的信 号。

二代机有一个CA卡座,通过软件支持,实现读卡功能,俗称软CA。可直接支持CONAX、数码视讯、低版的那瓜、低版的永新视博、低版的爱迪德、低版的NDS等等。软CA号称万能读卡,但如果智能卡的版本较高,也无能为力,这时就要用到CI模块。

二代机搭载两个CI卡座,它们对于各种加密格式来说是“空白”的,哪家都不支持。只有通过模块转换,才兼容某种加密方式的读卡,而且只能支持一种。三个模块,左起天柏、永新视博、爱迪德。

例如,海南全岛的数字有线,采用天柏加密方式,目前没有一种软CA能支持,因此需要另外购买一个天柏CI模块。图56和图57就是海南有线的智能卡。天柏智能卡的特点,卡号是l6进制的,因此很容易辨别。把它插到天柏模块里,记得智能卡的晶片朝上,再把模块对准导轨,轻轻插到二代机内。

在主菜单(图31)中,选择“CI模块”,就来到双模块的门口(图58),可看到天柏DVN的模块已经完成初始化。接着进入模块自身的菜单,这个界面不属于二代机,因此视觉风格是不同的(图59)。深圳国微生产的CI模块,现在都带中文菜单,方便查阅模块和智能卡的各种状态信息(图60),只要智能卡不是机卡捆绑的,二代机就能解密。

有些城市采用机卡捆绑,需要把卡片和模块一起拿到有线台请求绑定,如果你在有线台的熟人肯开恩的话。但随着国家政策向一体机倾斜,有些省区如杭州等,可以向有线台购买捆绑好的CI模块和智能卡,俗称“大卡”,而不再强制搭卖有线钦定的高清机顶盒,这是值得赞赏的,希望向全国推广这个经验。

由于历史原因,系统升级等,国内城市的有线台大都具有两个以上的加密,只要能解其中一个就行。如珠海市有线台采用永新和爱迪德同密,而社会上大部分的智能卡都是爱迪德的(图61和图62),版本较低的卡片可以直接使用软CA,高版本的新卡就必须使用CI模块。

在主菜单中选择“CI模块”,进入模块的中文菜单(图 64),可以查看爱迪德智能卡的信息(图65)以及模块的版本号(图66)。看来一切正常,可以搜索频道了。

二代机预置了整个CATV频段中的标准频点,间隔8MHz,你也可以动更改它,变成非标准频点,这个下面我们还会谈到。懒人可以选择全频段“搜索所有节目”,但遇到空白频点一样要耗时,浪费时间,整个搜索过程会长达十几分钟。

想快速搜索,就需要知道一个“入门频点”。一般是有效频点中频率最低的那个,珠海是235MHz。如果不知道入门频点,可以频率从低到高,手工一个个找,看到信号品质过门限的频点位置。为了防止重复搜索,先用彩色键删除机器预置的所有频点,否则会重复搜台两次,只需手工输入一个235就够了(图67)。

把“网络搜索”设为开,选择“只搜本频道”,开始从235搜台。由于网络搜索打开了,珠海有线所有相关的频点,都通过235入门频点自动连接,不到半分钟,全部有效频点自动生成(图68),百多个频道就搜索出来了。

二代机有线接收的门限大约是28 (C/N值),最好31以上。有线信号是在同轴电缆里跑的,不容易受干扰。有时候即使误码率大于零,依然可以流畅播放。图70中,可以看到永新视博(4a02)和爱迪德(0604)的同密信息。

有线频道虽然没有字幕文件,但 EPG都有的(图71)。只有个别城市自搞一套,采用非标准的EPG,才会发生不兼容的情况。我们希望遇到此类问题的玩家,录一段有线频道给我们(同时也自动记录了EPG),以便研究解决。

最近一年来,珠三角的地面波玩家很沮丧,香港信号越来越差了。除了楼盘林立等客观原因,还有各地同频转发泛滥,这是要受到谴责的。不过,有人在山顶收下香港DMB—TH信号之后,转成MMDS波段转发,如果真能拿到政府许可,倒是一桩民心工程,比建一个市民广场要省钱多了。

例如,在番禺西部和顺德东部范围内,就有MMDS的免费转发信号,在用户端再降频到UHF波段,用DVB—C格式接收。据网友爆料,四个下行频点是2622、2633、2644、2655MHz,如果采用本振为2033MHz的高频头,天线口径大约90厘米(图72),则最终降频为589、600、611、622MHz四组频点(图73),分别对应转发香港的482、586、602和深圳的786,它们都是非标准的频点,符码率6839也是非标准的。只有64QAM是标准的,而对于DVB-C来说,其实只要16QAM就够了,接收门限更低。

用二代机接收上述MMDS信号,需手工设置频点和符码率。二代机的有线和无线接收,采用同一个解调芯片8846E,此芯片的缺点是不能自动识别有线的符码率,只能识别6875标准符码率,非标准的必须手工预置(图74)。降频器要使用自备电源,二代机在DVB-C模式下是不能向高频头供电的。

经过卫星、无线、有线等各种手段搜索之后,二代机的高清频道总数达到26个,其中有些是重复的,我把它们全部编辑到“(4)喜爱频道一高清”中(图75至1j图77)。在读者收到本刊的时候,首发的50台二代机已经邮到玩家手上,希望大家把使用后的心得体会及改进意见,无论褒贬,都发表在高清总动员论坛上,以便我们研究改进。我还要感谢这些甘当小白鼠的网友们,有你们的支持,二代机一定会越做越好。