我国已经启动了有线电视从模拟向数字的整体转换,这标志着中国的“数字电视”时代已经拉开帷幕,数字电视的发展面临着前所未有的机遇。现有的有线电视网具有带宽与速度两大优势,因此如何充分利用有线网的带宽资源,开展宽带多媒体综合业务数字网,是广大设备和服务提供商应该首先考虑的问题。MPEG-2传输流(TS)复用器作为数字电视系统前端的关键设备,因此对其的研究与开发具有巨大的经济效益。文中首先对MPEG-2标准的系统部分进行详细地分析与研究,并对复用器中的两个关键的技术:节目时钟参考(PCR)校正算法和循环冗余校验(CRC)校验算法进行了理论分析和算法硬件实现研究。然后提出一种基于NIOS II系统的单片TS流复用器设计方案。本方案是一种基于可编程片上系统(SOPC)的硬件复用器设计方案,其特点是将系统的软件和硬件集成在一款现场可编程门阵列(FPGA)上,使用该方案不但简化了整个系统,而且实现了稳定、高速、低成本的复用器设计。对系统中各个功能模块的整合和验证采用功能仿真、时序仿真、原型验证三个步骤进行,保证系统中各个功能模块可以正常工作,并满足系统的性能要求。然后详细介绍了复用器的实现,以及测试和调试中遇到的问题及解决方法。最后对整个论文进行总结分析。文中有几个主要的贡献:(1)、改进了传统的PCR校正方法,使PCR的校正精度小于100ns(标准要求PCR精度≤500ns),并且大大地减少了逻辑资源的使用。(2)、采用一种按字节计算CRC-32的适于TS流处理的FPGA实现方案,加快了处理速度。(3)、采用了一种按内容访问存储器(CAM)方法实现快速的PID映射,减少了逻辑资源的使用。(4)、8路多节目传输流(MPTS)的复用和整机控制由一块FPGA完成。具有成本低,稳定可靠的优势。作者按此方案设计并开发了两台数字电视TS流复用器,达到了预期的性能和技术指标,并在实际的使用中得到了用户的肯定。