内工大数字电视课件第8章

第八章有线数字电视广播系统,本章主要内容：概述有线数字电视的传送层有线数字电视信道编码及数字调制原理有线数字电视接收机原理,8.1概述,二、传输媒介同轴电缆、光纤,三、使用频段模拟系统：VHF、UHF（部分）和增补频道数字系统：550MHZ-750MHZ,四、系统组成,前端设备,传输网络,用户终端,五、数字传输标准DVB-C我国的行业标准GY/T1702001有线数字电视信道编码与调制规范,8.2有线数字电视的传送层,信源编码标准：MPEG-2,二、传送层的帧结构,270MHz,8.3有线前端的构成和工作原理,一、基带物理接口作用：保证传送流数据结构和信号源格式相比配。,MPEG-2传送复用包,二、数据随机化（能量扩散、数据加扰）,目的：避免TS流中出现长“1”和长“0”。方法：PRBS输入数据流（XOR）,PRBS序列：用带若干反馈支路的m级移位寄存器组成；循环周期为预设初值。,去随机化方法：,三、RS编码,信道编码：在信源编码的基础上为增强系统的抗干扰能力，在数字调制之前对基带信号进行的前向纠错编码。,多进制的BCH码。里德索罗蒙码,二进制的BCH码,RS码的特点：,码组标记：（n,k）或（n,k,t）,一个能纠正t个符号错误的RS码参数：码长：信息段：监督段：最小码距：,例：RS（7，5）,m=3,1、RS码的形成-RS（n,k）,信息多项式左移r码字r个校验码字多项式码生成多项式为中本原多项式的本原根，和具体的符号值有关。,RS码需用到有限域、本原多项式和多项式根等概念。,本原多项式不能再因式分解可整除不能整除最高幂次为m,例：RS（7，5）、m=3的码生成,计算多项式的根（）,假设是的一个根，则有：,验证和也是的根,是的三个根,同理的根为,伽罗华域,域中任何一个非零元素的升幂序列都是域中的元素，且元素的个数有限称为伽罗华域,运算规则：模2和（加法）乘法,本原根,写出信息多项式,写出码生成多项式,计算,RS码多项式,RS编码序列：101,100,010,100,111,100,100,电路实现：,2、RS码纠错原理,根据接收到的RS码产生两个校验子：,若：无误码。,若：有误码。,例：RS（7，5）r=n-k=7-5=2t；t=1，可以纠正一个符号的误码，对于多个符号的误码可以检错但不能纠错。,接收到的符号序列：,无误码,3、RS码在DVB有线数字电视中的应用,码生成多项式：本原多项式：本原根：,实际实施参数：（255，239，t=8），编码前在188字节前加51个“0”，编码后去掉空字节，形成截短的RS（204，188）码。,RS码参数：（204，188，t=8）,m=8bit,四、卷积交织,交织码（数据交织）目的：抗御传输过程中的突发误码。方法：改变原有码元的传输次序，将可能出现的连续误码离散成一个个的随机误码。分类：伪随机交织周期性交织（块交织和卷积交织）比特交织和字节（符号）交织,连续多比特误码,1、块交织原理,数据原始序列：1，2，I，I+1，LI数据交织传输序列：1，I+1，2I+1，2，LI去交织数据序列：1，2，3，II+1，I+2，2I2I+1，2I+2，3I，LI,I为交织深度数据传输延时增加量2LI,2、卷积交织,FIFO容量iM,数据包IM（比特或字节）,例：N=IM=43=12输入数据包,支路0,支路2,支路1,支路3,3、DVB-C中的应用,数据包：204字节,FIFO：1711字节每字节8比特,数据包：204=1217=IM字节交织后输出序列：1，13，25，193，2，14传输延时增加量：(I-1)M=1117RS码和卷积交织级联可纠正突发误码的字节数：812=96字节,五、MQAM调制（多进制正交幅度调制）,M=4，16，32，64，128，256,16QAM,数据转换规则：b1,b2/b3,b400011110I/Q+3+1-1-3,抑制载波的平衡调幅,b1b2，b3b4值与I，Q值的关系,16QAM星座图,有线数字电视系统一般采用64QAM调制,六、字节到m比特符号的映射,交织器输出字节,去差分编码,DVB-C数字调制采用的是MQAM（多进制正交幅度调制）,七、差分编码,差分编码逻辑式：,目的：绝对调制变为相对调制，克服恢复的参考载波相位不稳造成解调错误。,星座图中的效果：个星座满足旋转不变性。当参考载波相位有误差时，QAM仍可得到正确的解调数据。,64QAM星座图,八、基带形成,作用：对完成信道编码后的数字信号实施限带的低通滤波，减轻码间干扰，以便对载波进行QAM调制。,升余弦平方根滚降滤波特性：,奈奎斯特频率滚降系数,有线电视网8MHZ内的数据传输参数,低通滤波器的滚降系数决定频带的利用率。有线电视系统由于传输网络环境好，所以,8MHZ带宽可传输的最大符号率为：,九、数字信号电平,我国行业标准规定：QAM调制功率电平和模拟VSB调制功率电平之差：-5dB-0dB数字频道和模拟频道相邻配置时为：-10dB-0dB,十、数字频道载频位置,8.4有线数字电视接收机,一、有线数字电视接收机的构成,二、有线数字电视的反向上行传输,为用户提供视频点播、信息查询、电视购物及上网浏览等功能。,使用频段：5MHZ-65MHZ调制方式：DQPSK、QPSK、16QAM可选符号率及带宽：,8.5MPEG-2数据信号接口,为规范不同厂家生产的MPEG-2编码信号数字设备之间的兼容互连，我国的行业标准给出了MPEG-2信号接口规