FPGA实现的TS流复用器及其ASI、DS3接口设计

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于FPGA的TS流复用器及其接口的设计与实现，由邓松峰撰写，导师为张晓玲，专业为信号与信息处理，研究集中在MPEG-2编码复用器的关键技术，包括PSI信息处理、PID映射、ASI和DS3接口设计等，并在FPGA上进行了实际实现和验证。" 在数字电视系统中，MPEG-2编码复用器扮演着核心角色，它整合多个节目、数据和服务形成传输流。本论文的重点是对复用器的关键技术进行深入研究，以提高带宽利用效率和图像质量。由于数字广播的快速发展，对这类技术的需求日益增长，因此复用器的研发具有重要意义。 作者首先分析了MPEG-2标准和NIOS II软核，特别关注PSI信息提取与重构算法、PID映射策略、PCR校正和CRC校验算法。这些算法的实现经过硬件验证，确保了复用器的正确性。接着，研究了ASI（Asynchronous Serial Interface）和DS3（Digital Signal Level 3）接口设计，为这两种接口提供了具体的实现方案。 在FPGA平台上，C语言被用来实现PSI信息的处理，这不仅简化了编程，还提高了算法的执行效率。通过优化PID映射方法，降低了逻辑资源的消耗，增强了系统的稳定性。Verilog语言用于构建SI信息提取与重构的硬件平台，同时利用C语言实现SDT表的处理，动态内存分配在FPGA中得以成功实施。 ASI接口的实现强调了位同步的实现策略，提出了一种快速的字节同步设计方案。对于DS3接口，论文提出了一种兼容性设计，并改进了帧同步机制。此外，作者还参与了部分PCB板图设计，并完成了调试监测工作。 该复用器设计的一大创新之处在于软硬件的合理分离，硬件部分使用Verilog，而PSI算法则用C语言编写，这种分工提升了设计的灵活性和工作效率。整个项目使用Altera公司的Epic20 FPGA芯片，结合Verilog和C语言，实现了从理论到实践的完整流程。 这篇论文详细阐述了基于FPGA的TS流复用器的设计方法，涵盖关键算法和接口实现，对于理解并改进数字电视传输系统具有重要参考价值。