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文档简介

现代广播电视发送技术一、总述广播电视发送技术经历了百年的发展,其间新器件及新技术不断地被广播电视发射机应用,尤其是当今的固态数字发射机,无论体积、整机效率、安全可靠性比传统的模拟发射机优越。固态数字发射机整机结构由发射单元、激励器、输出滤波器及监测四大模块组成。与模拟发射机相比具有新的技术特点。

电视数字发射机框图1.技术要点(1)射频功率单元▲所用的放大有源器件已由大功率双极性晶体管,场效应管替代真空电子管。尤其是场效应管应用相当普遍。▲积木插件式射频功率放大模块。其优点有利于规模生产,并减小停播率。▲射频功率放大采用功率合成技术▲射频功率单元采用微带功率放大电路(2)激励器是数字发射机的核心,将数据流(MPEG-2TS、音频数据流、业务数据)处理为小功率等级的射频数字调制信号。所涉及的技术包括:载波发生器(国外产品使用频率合成器)、信道编码、载波数字调制、上变频及小功率射频放大。作为业务,其中还有条件接收的加密处理。(3)输出滤波器安装在发射机与天线之间,用于抑制带外分量,防止对邻频产生干扰。其结构为带通滤波器

(4)监测监测包括两个含义:监测发射机运行状态和监视发射机输出信号的质量。监测发射机运行状态。如输出功率,放大器件工作电流、电压、温度等。监视发射机输出信号的质量。作为数字发射机与模拟截然不同。它是监视数据流,如湿视MPEG-2TS。监测仪给出的是问题显示。为能判断故障,对之相应的数据流结构要明了、清楚。二、射频功率放大技术1.概述射频功率放大是任何类型发射机必备的。对于较大功率级的发射机,要求在满足输出功率下,尽量地提高整机效率。就是说:射频功率放大技术是围绕着如何提高整机效率而发展。如采用C、D类放大器(提高放大器件的能量转换放效率)、功率合成技术(小功率合成大功率)、使用场效应晶体管(电压器件比电流器件节能)等2.射频放大器件射频放大器件是射频功率放大的核心。将直流能量转换为交变能量,故称之为“能量转换器“。对整机效率的提高起着决定性作用。真空电子管、晶体管(双极性晶体管、场效应管,又称之为固态器件)可充当射频放大器件。何谓固态发射机,是指由晶体管作为射频放大器件的发射机。固态器件固态器件中的双极性晶体管、场效应管工作驱动(激励)方式不同:双极性晶体管(指NPN晶体管)是以电流驱动,称为电流器件。场效应管是以电压驱动,称为电压器件。电压器件仅需提高一定的电压驱动而不需要驱动功率,显然优于电流器件。这就是当今射频放大器件采用场效应管的原因。当然使用时也有不足之处,可采取措施给于克服。场效应管

场效应有:绝缘栅场效应管MOSFET,VMOSFET,LDMOS(LateralDiffusedMetalOxideSemiconductor)即横向扩散金属氧化物半导体。

特点(1)输入阻抗高,驱动电平低。

(2)线性范围宽,动态范围大。(3)安全工作区域宽(4)热稳定性好。

(5)MOS场效应高频功率管高频特性好,开关速度快,(6)MOS场效应可以采用串联或者多级并联的结构形式工作,以获得较大的输出功率。

LDMOS(LateralDiffusedMetalOxideSemiconductor)即横向扩散金属氧化物半导体。与双极型晶体管相比,LDMOS管的增益更高,LDMOS管的增益可达14dB以上;LDMOS能经受住高于双极型晶体管3倍的驻波比;因为具有高数值的瞬时峰值功率,能承受输入信号的过激励和峰均比(PARR)较大的数字信号,;LDMOS增益曲线较平滑并且允许多载波数字信号放大且失真较小;LDMOS晶体管具有较好的温度特性温度系数是负数,因此可以防止热耗散的影响;这种温度稳定性允许幅值变化只有0.1dB。

最新的LDMOSFET能够覆盖整个UHF波段。也就是说,一个功放模块在不需调整的情况下在UHF波段的任一频率下运行,但是并不是所有称之为“宽带”的功率放大器工作在整个UHF波段,原因是牺牲增益以满足带宽。成都新光微波工程有限责任公司设计的数字电视发射机中功率放大器全部采用LDMOSFET。分为激励和主放大电路。其中激励部分为宽带功率放大器,其工作频段在470MHz~860MHz,工作状态为A类,增益大于10dB;末级采用最新的LDMOSFET器件,及平衡放大电路结构,增益大于10dB,交调抑制小于-55dB,噪声功率密度大于130dBc/Hz。经过优化和调试,满足系统要求。在单频道发射时采用AB类放大,但在宽带多频道发射时,采用A类放大。3.射频放大器件工作状态

射频放大器件工作状态是指:当外界条件,即交流激励电压、直流馈电(指双极性晶体管基极直流偏置、集电极直流电压,场效应管直流栅压偏置、漏极直流电压)馈至相应电极及负载(指双极性晶体管集电极负载、场效应管漏极负载)确定后,放大器件输出电流的状况。工作状态影响输出功率、放大器件的能量转换效率及输出信号线性。故正确选择工作状态是件很重要的工作。选择射频放大器件工作状态1.选择工作状态前题:

▲激励信号类型,有正弦等幅信号及幅度调制信号。其中:

正弦等幅信号适于载波发生器输出的载波放大、调频激励器输出的频率调制信号放大。电视激励器输出的MPSK数字调制信号放大。幅度调制信号适于电视激励器输出的MASK、MQAM数字调制信号。

▲激励信号幅度低幅度(小信号),即电压放大高幅度(大信号),即功率放大

正弦等幅信号放大选择工作状态

小信号下,考虑输出电压尽量高,而不必追求高转换效率。选用A类(甲类),临界放大状态。大信号下,输出功率高的考虑是必要的,但这时转换效率的高低引起的后果突出。例如达到10kW的输出功率,转换效率仅有50%,那直流供给功率将是20kW,其中10kW功率将被损耗在放大器件上。还需要散热。若转换效率提高到80%,这时直流供给功率将下降为12.5kW。其中仅有2.5kW功率损耗。这不是一举二得,何乐而不为之。选用C类(丙类)、临界放大状态;或D类(戍类)实质是开关状态。幅度调制信号放大选择工作状态

幅度调制信号放大应将包络不失真放大做为前题,否则既使达到输出功率、转换效率高,可是幅度调制信号失真,影响质量岂不无用。小信号放大,选用甲类,其满制度包络峰值点处于临界状态。大信号放大,在确保包络不失真放大前题下尽量作到输出功率及转换效率高选用工作状态。通常选用AB类,其满制度包络峰值点处于临界状态。4.固态三射频三功率三放大三电路双极三性晶三体管三射频三功率三放大三电路场效三应晶三体管三射频三功率三放大三电路▲输入三电路三:采用三阻抗三变换三网络三将放三大器三件输三入阻三抗变三换为三输入三端联三接电三馈特三性阻三抗Zc。实三现阻三抗匹三配,三达到三最大三限度三的传三输效三率。▲输出三电路三:采用三阻抗三变换三网络三将放三大器三输出三负载三变换三为放三大器三件所三需要三的最三佳负三载值三,使三放大三器件三在输三入激三励值三下输三出不三失真三的最三大交三流功三率,三或最三高能三量转三换效三率。射频三信号三是利三用传三输线三传送三,同三轴电三缆应三用广三泛。三为使三负载三获取三到最三大功三率的三条件三是负三载值三应等三于传三输线三的特三性阻三抗Zc,否三则会三向信三号源三反射三能量.。称三者为三匹配三而后三者为三失配三。用三传输三线负三载端三的反三射损三失(又可三用反三射系三数p或驻三波比s)描述三失配三。三三者之三间的三关系三为:反射三损失=三20三lg三1/p(d三B)三(4三-1三7)驻波三比s=三1+p三/1-p(4三-1三8)反射三系数p=U反射/三U入射(4三-1三9)如p=0三.1三s三=三1.三22反射三损失=三20三(d三B)p=1三s三=三∞反射三损失=三0(三dB三)负载三端短三路或三开路p=0三s三=三1反射三损失=三∞三(三dB三)负载三等于三传线三特性三阻抗Zc当传三输处三于失三配时三,导三致如三下后三果.(三1)负载三获得三功率三减小三,其三值为PL=PM三AX(1三-p2)。对三于大三功率三传输三损失三不可三低估三。三式中PM三AX为匹三配下三负载三获得三的最三大功三率值(2三)传输三线击三穿电三压降三低,三容易三击穿三电缆三。当反三射系三数p较大三时,三形成三电压三驻波三,在三电压三最大三处造三成同三轴电三缆击三穿或三以空三气为三介质三的同三轴馈三管内三外导三体之三间打三火。(3三)传输三线损三耗加三大总之三,阻三抗失三配,三传输三线间三的电三压为三驻波三状态三。失三配越三严重三,最三大电三压偏三离匹三配状三态值三越大三,损三耗加三大。三鉴三于以三上各三点射三频功三率放三大器三输入三端与三连接三传输三线之三间呈三现匹三配状三态至三关重三要,三尤其三大功三率下三。尽三管有三源器三件工三作处三于最三佳状三态,三放大三器输三出也三不会三获得三最大三功率三。这三是因三为放三大器三输入三端所三获得三的功三率因三失配三会减三小。▲直流三馈电三电路采用三并联三馈电三路,三提供三放大三器件三工作三所需三的偏三置(基极三、栅三极)、直三流电三压(集电三极、三漏极)。要求三采用三的电三路直三流通三路下三,阻三隔输三入交三流激三励信三号,三输出三交流三信号三不串三入直三流电三源。阻抗三变换三网络▲阻抗三变换三网络三型式谐振三式-倒L型、T型及π型。非谐三振式-传输三变压三器实现三:采用三集总三参数三和分三布参三数结三合的三微带三电路三。5.功率三合成三技术(1三)功率三合成三是指N个(N三≥2三)等同三的功三率放三大器三,其三输出三利用三合成三网络三实现三输出三功率P~相加三,获三取N三P~输出三功率三。三为了三实现三功率三合成三,需三要分三配网三络将三前级三供给三的功三率等三分于三各晶三体管三功率三放大三器,三作为三输入三信号三功率三。除三此之三外,三放大三器输三入端三电压三的相三位也三要满三足要三求。三分配三网络三与合三成网三络互三为可三逆网三络,三即两三种网三络的三结构三形式三是相三同的三,仅三是输三入、三输出三端接三法倒三置。(2三)功率三合成三增益三等于三组成三功率三合成三的单三级功三率放三大器三增益(3三)获取NP~的条三件是三分配三与合三成网三络必三采用三同一三型式三网络三,功率三合成三应用三范围三:1.利用三多支三低功三率固三态功三放器三件组三成功三率放三大器三,获三取较三高功三率输三出2.为实三现幅三度调三制波三线性三放大三,可三用低三功率三固态三功放三器件三,工三作于三线性三区域三,,三借用三功率三合成三,输三出功三率较三大的三线性三功率三。3.组成三积木三式固三态发三射机4.实现三多部三发射三机共三用一三套天三线与三馈线三系统三,这三时将三合成三网络三称为三双工三器、三多工三器。分配/合成三网络三类型1.传输三线变三压器三合成三与分三配网三络2.三3三dB定向三耦合三器功三率合三成与三分配信号三源馈三给端三口1,端三口2三(耦合三端)及端三口4三(直通三端)获取U2超前U4相位90三0的等三同电三压。三其值三等于0.三70三7U三1。为三确保三端口3三(隔离三端)为零三电压三,信三号源三内阻三抗、三其它三端口三所接三电阻三值应三等于3d三B定向三耦合三器特三性阻三抗Zc,通三常选三取Zc=5三0Ω,其三原因三是考三虑端三口1联接三的同三轴电三缆的三特性三阻抗三为50三Ω。3d三B定向三耦合三电缆三线,三简称三双绞三心电三缆,3d三B定向三耦合三器构三的功三率合三成放三大电三路3.1/三4波长三传输三线分三配/合成三网络1/三4波长三传输三线阻三抗变三换器三而构三成的三同相三分配三原理三图,其镜三像电三路为1/三4波长三传输三线阻三抗变三换器三而构三成的三同相三合成三。30三0W功率三模块1.三2k三W功率三放大三器三、三数字三电视三激励三器地面三数字三电视三标准国际三标准三:三美三国的AT三SC标准三,属三单载三波。三欧州三的DV三B-T标准三,属三多载三波。中国三的标三准:三上海三交大三的AD三TB-T标准三,属三单载三波。三北京三清华三的DM三B-T标准三,属三多载三波。需要三解决三的问三题(1三)足够三好的三接收三性能三,在三室内三采用三简单三、小三型和三低增三益天三线实三现稳三定接三收,三对于三移动三用户三在较三强的三静态三和动三态多三径的三环境三中,三仍能三够稳三定收三视电三视节三目。三为达三到以三上目三的岛三需要三解决三抗动三态多三径干三扰、三频率三选择三性衰三落。(2三)在8M三Hz带宽三内提三供高三质量三高清三晰电三视节三目(H三DT三V)要解三决高三速码三流传三输(2三0M三bi三t/三s的净三荷码三率)(3三)高度三灵活三的操三作模三式,三系统三能够三支持三固定三、便三携、三步行三、手三持或三移动三接收三。(4三)易于三和其三它媒三介或三服务三器接三口,三支持三多节三目/业务三,能三够通三过分三级调三制得三到分三级服三务,三具有三交互三性。(5三)高度三灵活三的频三率规三划和三覆盖三区域三,能三够使三用单三频网SF三N和同三频道三覆盖三扩展/缝隙三填充三。(6三)系统三应允三许多三种成三本价三格的三接收三机使三用AD三TB-T特点AD三TB-T具有三低的三接收三门限低的三接收三门限三有利三于频三谱规三划、三增加三覆盖三范围三、减三小发三射功三率、三降低三电磁三污染三、提三高接三收可三靠度三和保三证接三收效三果高码三率(2三9M三bp三s)高码三率(2三3M三bp三s)中码三率(1三1M三bp三s)低码三率(5三.5三Mb三ps三)AD三TB三-T三-三83三dB三m2三4d三Bu三v三-8三7d三Bm三20三dB三uv三-9三4d三Bm三13三dB三uv三-三98三dB三m9三dB三uvAT三SC无-8三4d三Bm三23三dB三uv无三无DV三B-三T三-三76三dB三m3三1d三Bu三v三-三80三dB三m2三7d三Bu三v三-三86三dB三m2三1d三Bu三v三-9三1d三Bm三16三dB三uvAD三TB三-T系统三由于三采用三单载三波4O三QA三M调制三、解三调技三术和三优质三的图三像编三码技三术,三在高三速运三动的三环境三下,三能实三时非三视距三传输三高质三量图三像。单载三波4O三QA三M多载三波CO三FD三M三80三2.三11三b扩频三通信▲有效三发射三高三低三高三高功率▲传输三容量三大三较三大三随距三离拉三长三小而下三降▲接收三门限三低三高三高三低▲抗干三扰能三力三强三较强三差三差▲传输三距离三远且三非视三距三较三远三短三距离三视距三视距▲传输三质量三高三较三高三差不三保证三稳定三差质量1.结构(1三)三DV三B-三T系统(2三)AD三TB三-T系统2.技术三参数(1三)三A三DT三V-三T参数三项目三内容三及指三标▲发射三频率47三0M三Hz三~8三00三MH三z(8M三Hz步进三)。12三40~13三00三MH三Z▲发射三功率5W、10三W、30三W可选三调(三可根三据应三用环三境、三传输三半径三调整三功三率,三减少三不必三要的三电磁三辐射三。)三车载三式SZ三1C三-1三60三0F:5~10三W面板三可调三便携三式SZ三1B三-1三80三0F:20三0~1w可选射频三带宽8M三Hz▲调制三方式单载三波调三制4O三QA三M压缩三方式MP三EG三-2▲信源三输入三接口模拟三接口三。发三射设三备本三身携三带MP三EG三-2编码三板,三可进三行模三拟视三音频三的编三码。AS三I接口三,可三以外三接专三业编三码器三。支三持MP三EG三-2、MP三EG三-4、AV三S、H.三26三4等多三种编三解码三方式三视频BN三C音频三卡三侬接三口,BN三C接口三(可三选)三模拟三视频三复合三信号三、音三频双三声道三、▲AS三I-三TS流发射三信噪三比≥35三dB,▲频率三稳定三度≤1×三10三-6▲编码三速率5.三5M三bp三s;11三Mb三ps;23三Mb三ps三;加密三功能可选外形三尺寸便携三式SZ三-1:背三包式三车载三式SZ三-1:2U标准三机箱R&三S三Sx三80三0型激三励器(D三VB三-T三)技术三参数TS流输三入符合EN三5三00三83三A三SI接口三标准三,支三持不三含RS码的18三8/三20三4包和三含RS码的20三4包调制三和信三道编三码●三调制三载波三模式(F三FT三):2k,4k,8k●内纠三错码三率(F三EC三):1/三2,2/三3,3/三4,5/三6,7/三8●保护三间隔三:1/三4,1/三8,1/三16,1/三32●调制三方式三:QP三SK,16三QA三M,64三QA三M●等级三调制三参数三:Al三ph三a三=三1,2,4●交织三深度●三带宽三:5M三Hz,6M三Hz,7M三Hz,8M三Hz●三TP三S信号三:TV三B-三T或TV三B-三H中频(I三F)输出●三中心三频率三:30三MH三z-三40三MH三z●信号三电平三:如0d三Bm三―三-三20dB三m●信号三稳定三性:±三0.三5d三B三±三1三kH三z●三I/三Q幅度三平衡三误差三:<0三.0三5%●三I/三Q相位三误差三:<0三.0三5度●调制三误码三率(M三ER三):>4三0d三B●频肩三:>5三2D三b三@±三4.三2M三Hz●杂波三:>5三2d三B●反射三损耗三:>5三5d三B性能三术语内纠三错码三率(F三EC三):表示FE三C纠错三能力三。数三值越三大,三如7/三8比2/三3纠错三能力三弱,三但净三负荷三数据三量多三。详三情见《相关三知识》保护三间隔三:在有三效码三元段三之间三填三充的三时间三段,三以解三决多三径干三扰。三其时三间为三码元三的1/三4,1/三8,1/三16,1/三32。填三充内三容为三有效三码元三段的三第1个码三元。交织三深度即在三交织三时,三打乱三传送三数码三顺序三的程三度。ME三R三(三Mo三du三la三ti三on三E三rr三or三R三at三io三)调制三误差三比ME三R和EV三M测量三相同三的量三,如三果星三座图三已知三,则三这两三个测三量之三间很三容易三地转三换。三用简三化比三值表三达时三,ME三R等于EV三M的平三方再三乘以三星座三图的三峰值/均值三功率三比。ME三R与BE三R之间三的关三系见三图64三Q三AM前维三特比BE三R与ME三R之间三的关三系当ME三R为:24三dB三(6三4Q三AM三)30三dB三(2三56三QA三M),BE三R迅速三上升三,直三至出三现“三数字三悬崖三”接三收机三不能三正常三解调三。3.技术三要点围绕三地面三数字三电视三传输三中抗三干扰三性能三,尤三其是三移动三接收三中的三多径三干扰三,高三质量三地传三输,三地面三数字三电视三技术三要点三,或三者说三各种三标的三技术三创新三点体三现在三:▲帧结三构▲三信道三估算▲信道三编码(E三FC+交织)▲数字三信号三载波三调制(映射三、MQ三AM三)●DM三B-三T技术三要点√将数三据检三测与三信道三估计三分别三对待三,对三数据三检测三,采三用了三频谱三效率三高、三抗多三径干三扰能三力强三;适三用宽三带信三号传三输的三多载三波OF三DM调制三方式三;√对于三信道三估计三,在三时域三采用三了已三知的三周期三伪随三机PN三(P三se三ud三or三an三do三mNu三mb三er三)序别三作为三参考三信号三;√其中三创新三技术-时域三信号三处理三与频三域信三号相三处理三,可三同时三发挥三数字三信号三在时三域和三频域三同处三理的三特点三;√依据三多媒三体业三务和三移动三接收三的服三务要三求设三计纠三错编三码和三交织三编码三;√多层三分组三乘积三码,三采用三最新三的Tu三rb三o算解三码,三以获三取最三大的三接收三信道三容量三的传三输性三能。●AD三TB三-T技术三要点三是:√三基于三单载三波M-三OQ三AM调制三的时三域技三术。√三独特三的帧三结构三,可三进行三简洁三、高三效的三数据三结构三能够三迅速三、可三靠地三实现三系统三同步三,并三迅速三、可三靠地三进行三信道三估计三。√三采用TP三C(三Tu三rb三oPr三od三uc三t三Co三de三)先进三的信三道编三码。三可作三到编三码效三率高三,8/三9编码三效率三可将16三QA三M调制三的门三限由16三dB降为12三.7三dB,而三不需三要提三高调三制度三。TP三C编码三不存三在误三码平三层,三故减三少额三外的三如RS编码三。同三时TP三C编码三硬件三复杂三低,三适用三于高三数据三率传三输。√采用4O三QA三M、16三OQ三AM、32三OQ三AM低阶三调制三。由三于OQ三AM低阶三调制三映射三对应三的数三据星三座点三之间三的距三离较三大,三带来三接收三机能三够有三效的三降低三信号三判决三门限三。在三单载三波调三制存三有的三低峰三均比(相对三于多三载波三的高三峰均三比),可三进一三步再三降低三信号三峰均三比。三对于三发射三机的三较大三功率三单元三可不三添显三置非三线性三校正三。√结合三接收三终端三抗干三扰技三术,三突破三了单三载波三数字三电视三移动三接收/发射三的技三术瓶三颈,三以获三取最三大的三接收三信道三容量三的传三输性三能。√基于三双导三频及三已知三序列三的同三步技三术√改进三均衡三接收三技术√实现AD三TB三-T单载三波单三频网三时,三可完三全不三依赖三包括GP三S在内三的外三部时三钟信三足,三实现三大范三围单三频网三组网三。(1三)帧结三构帧结三构中三的“三帧”三的引三入源三于模三拟电三视中三的视三频帧三,即三将连三续图三像分三为一三帧一三帧画三面传三送。三在数三字电三视,三作为三连续三的数三据流三可分三割一三段一三段数三据流三,进三行连三续传三送,三即借三用视三频信三号帧三的概三念组三织数三据传三输,三作为三一段三数据三流可三作为三一帧三传送三,于三是应三生出三数据三帧结三构。帧结三构具三有的三格式三对信三号传三送中三的抗三干扰三起着三重要三作用三,故三而不三同的三数字三地面三视传三输方三式,三如DV三B-三T、DM三B-三T、AB三TV三-T、CM三MB等,三都在三寻求三各自三具有三独立三的帧三结构三。也三就是三说:三帧结三构是三不同三的。▲DV三B-三T帧结三构DV三B-三T采用三每帧68个OF三DM符号三组成三,持三续期三为TF。每4帧组三成一三个超三帧。三每一三个符三号由三一组三持续三时间三为Ts的载三波组三成。Ts三"持续三时间三内由三持续三时间Ts有用三数据三和持三续时三间△三保护三间隔三两部三分组三成。一个OF三DM帧的三符号三数为0-三67。所三有符三号均三含有三数据三及参三考信三息。三除此三还包三括:三分散三导频三单元三、连三续导频载三波及TP三S导频三。▲AD三TV三-T帧结三构数据三帧包三括:三帧头(确知三信息)、加三强保三护的三系统三信息三及经三高效三编码三保护三的数三据息三。国际三中:三帧格三式中三帧头(5三95字符-7三8.三7m三s)、帧三体(3三6个符三号的三系统三信息+3三74三4个符三号的三数据三符号=3三78三0个符三号-三50三0μ三s)。在三保证三传输三效率三下又三能提三高抗三信道三动态三衰落三的能三力。(2三)信道三估算顾名三思义三:信三道估三算指三对信三道干三扰的三探测三。在三传输三信息三中插三入数三据,三依据三该数三据的三传输三状态三对传三输系三统参三数进三行修三正。三从而三提高三系统三的抗三干扰三性。三各种三标准三采用三不同三方式三的信三道估三算,三是他三们的三亮点三之一三。DV三B-三T信道三估算导频三及TP三S信号●三导频三作用OF三DM系统三中,三导频三信号三是时三间、三频率三二维三的。三以OF三DM符号三分布三于不三同的三时间三和载三波频三率上三。为三了提三高估三计的三精度三,插三入连三续、三分散三布两三种类三型导三频。三导频三的数三量是三估计三精度三和系三统复三杂度三的折三中。三导频三信号三之间三的间三隔取三决于三信道三的相三干时三间利三和相三干带三宽。三时域三上导三频的三间隔三应小三于相三干时三间;三频域三上,三导频三的间三隔应三小于三相干三带宽三。连续三导频三作用三是向三接收三端提三供同三步和三相位三误差三估值三信息三。以三恒定三数目三分散三每个OF三DM符导三内。2k下模三式45个,8k模式17三7个。三在每三个符三号中三具体三载波三位置三是随三机的三,但三排列三是相三同的三。接三收机三预知三其规三律。三为保三证接三收到三可靠三的导三频信三号,三采用三高电三平载三波幅三度的BP三SK调制三。即三用±4三/3的电三平调三制在三载波三的实三轴。散布三导频三的作三用是三提供三关于三信道三特性三的信三息,三即信三道估三计。三如频三率选三择性三衰落三、时三间选三择性三衰落三及干三扰的三动态三情况三。以上三导频三的加三入可三帮助三接收三机快三速同三步和三准确三解调三。但三降低三了载三波使三用效三率。●传输三参数三信令TP三S传输三参数三信令TP三S是与三信道三编码三和调三制参三数密三切相三关。三在2k模式三中,三一个OF三DM符号三内在17个载三波上三传输17次相三同内三容的三一“1”比特三调制三信息三。采三用的三符号三电平三为±1的DB三PS三K方法三调制三在载三波的三实部三。在三一帧三内,68个符三号的三同一三对应三位置三上的68个比三特构三成一三个TP三S块,三因而三一帧三内有三相同三信息三内容三的17个TP三S块。TP三S传输三参数三信令三有:三星座三图类三型、三分层三信息三、保三护间三隔、三卷积三编码三率、三模式三以及三超帧三内的三帧号(4帧构三成一三个超三帧)等。AD三TV三-T信道三估算基于三双导三频及三已知三序列三的同三步技三术双导三频信三号仅三占0.三2D三b信号三功率三,作三用是三信道三特别三恶劣三下,三进行三载波三及时三钟恢三复。利用三序列三良好三的自三相关三性分三离多三径传三输的三各个三载波三的相三位差三,以三便计三算选三取。(3三)信道三编码●必要三性在实三际的三通信三系统三设计三中,三不仅三要关三心有三效性三,还三同样三关心三可靠三性问三题,三即每三一次三传输三过程三能否三在接三收端三得到三正确三的码三元恢三复。三码元三通过三信道三传输三,由三于信三道的三干扰三和噪三声无三法避三免,三其码三元差三错概三率完三全不三可避三免。三因此三,一三个完三整、三实用三的通三信系三统通三常都三包含三信道三编码三和解三码。三鉴于三视频三信号三在传三输前三经过三高度三压缩三以降三低码三率,三故而三传输三错误三会对三最后三的图三象恢三复产三生极三大的三影响三,因三此信三道编三码的三性能三显得三尤为三重要三。●三信道编码三类型码元三差错三控制三的基三本方三式可三以粗三分为三两大三类,三一类三是反三馈方三式,三包括三反馈三重发三(AR三Q)、三信息三反馈三(IR三Q)和三混合三纠错三(HE三C)等三方式三,其三基本三特征三是信三道编三码构三造简三单,三需要三反馈三信道三;另三一类三称为三前向三纠错三(Fo三rw三ar三d三Er三ro三r三Co三rr三ec三ti三on,FE三C)方三式,三所谓三“前三向”三,是三指解三码器三根据三码元三的规三律性三自行三纠正三错误三。其三优点三是单三向传三输,三不需三要反三馈,三纠错三迅速三,缺三点是三纠错三码的三构造三复杂三,编三码效三率较三低。三在未三来的三多媒三体广三播通三信网三络中三,用三户上三行信三息和三某些三数据三量小三、对三传输三错误三非常三敏感三的多三媒体三服务三可以三采用三反馈三方式三;而三网络三的主三要服三务方三式——视频三广播三通信三,由三于自三身的三特殊三性只三能采三用FE三C方式三。FE三C纠错三码型根据三检验三码元三与信三息码三元之三间的三关系三,可三以分三为分三组码三和卷三积码三两大三类。若本三码组三的检三验码三元仅三与本三码组三的信三息码三元有三关,三而与三其它三码组三的信三息码三元无三关,三则称三这类三码为三分组三码。三若本三码组三的检三验码三元不三仅和三本码三组的三信息三码元三相关三,而三且还三和与三本码三组相三邻的三前、三后若三干码三组的三信息三码元三也有三约束三关系三,则三这类三码称三为卷三积码三。在数三字地三面电三视传三输中三常用三的FE三C纠错三码有三:RS码、三卷积三码TP三C三(T三ur三bo三P三ro三du三ct三C三od三e)码Tr三ub三o码BC三H码LD三PC码但在三数字三地面三电视三中采三取“三级联三编码三”,三在提三高数三码传三输可三靠性三下,三减轻三解码三器电三路结三构的三复杂三性。“级三联编三码”三指系三统的三差错三控制三由几三种纠三错方三式组三合而三成。三如外三码(针对三数据三包)、内三码(针对三比特)及交三识。RS码▲RS码(Re三ed三S三ol三om三on)里德-罗索三罗门三码属于三线性三分组三码在一三个(n,k三)RS码中三,输三入信三号分三成m•三k比特三一组三,每三组包三括k个符三号,三每个三符号三由m个比三特组三成。n为RS码长三,k肖为三输入三码长三,n三-三k为填三入的三纠错三码长三。如(24,20三)。RS码是三无线三通讯三中常三用的EF三C码型卷积三码RS三(n三.k)线性三分组三码,三组中三的(n三-k)个校三验元三仅与三本组三的k个信三息有三关,三而与三其他三各组三码元三无关三。而三卷积三码中三组中三的(n0-k0)个校三验元三不仅三与本三值的k0个信三息元三有关三,而三且还三与前三面各三时刻三输入三至编三码器三的信三息组三有关三。其特三点:三卷积三码中三每组三的信三息位k0和码三长n0,通三常比三分组三码的k三.三n要小三。见动三画Tu三rb三o码Tu三rb三o码为三并行三级联三卷积三码。三其编三码器三见下三图:●BC三H码属于三循环三码,三是一三种分三组的三系统三码。三用[n,k]表示三。k位为三信息三码元(字),n为BC三H码位(字),r=n-三k为添三加监三督码三元(字)。循环三码由三其码三组长三度n及生三成多三项式g(三D)决定三。g(三D)是一三个能三除尽Dn三-1的n-三k阶多三项式三。阶三数低三于n并能三被g(三D)除尽三的一三组多三项式三就是三一个[n,k]循环三码。LD三PC码LD三PC三(L三ow-D三en三si三ty三P三ar三it三y-三Ch三ec三k三Co三de三)低密三度奇三偶校三验码三。为三线性三分组三前向三纠错三码,三具有三较大三的灵三活性三及可三获取三较低三的误三码。因相三对应三的校三验矩三阵中三包含三绝大三多数三的0,而三仅有三极少三数1而得三名。LD三PC码是三一种三线性三分组三码,三编码三前的三信息三比特三数为m,编三码后三的总三比特三数为n,增三加的三校验三比特三数为k,其三中k=n-三m,此时三对于三规则三的LD三PC码,三可记三为(n,γ,ρ)。ρ称该三行的三行重三,即三每行三有ρ个1;γ称该三列的三列重三,即三每列三有γ个1;如H1为(1三2,三3,三6)三LD三PC码的三校验三矩阵三。其中三,TP三C码(T三ur三bo三P三ro三du三ct三C三od三e)TP三C码即Tu三rb三o乘积三码。三它是Tu三rb三o码的三子码三拓展三到另三一类三型的三线性三分组三码。三即由三分组三码串三行级三联构三造的Tu三rb三o码。三实质三是将三分组三码进三行串三行级三联,三并采三用分三组交三织构三成的三级联三码。三其特三点:▲可以三做到三高码三率、三接近三信道三容量三时仍三可保三证有三效的三的传三输数三字信三号。▲分组Tu三rb三o码只三需要三使用三简单三的行三、列三交织三器(块交三识),有三助于三简化三交识三器结三构。▲可用三于宽三带传三输▲其解三码器三带来三的延三时可三通过三将多三个子三解码三器并三行而三大幅三度减三小。TP三C码为三块状三码,三需要三由2-三3个子三码构三成,三下面三以两三个线三性分三组的三二维三乘积三码为三例,三说明TP三C构造三。2维TP三C码C=C1×C2其中C1(n1,三k1,dmi三n1)C2(n2,三k2,dmi三n2)可如三下获三得C①把(K三1×K三2)信息三比特三放入三一矩三阵中②使用三行编三码器C1对K2行进三行编三码,三得到K2行,n1列的三矩阵③使用三行偏三编码三器C2对n1行进三行编三码,三得到n2行,n1列的三矩阵鉴于三串行三级联三编码三,②三③不能三同时三进行三。最三后C三(n三,三k,三d三)分别三为C=三n1×n三2k=三k1×k三2dk=三dm三in三1×d三mi三n2交织三编码大多三数编三码都三是基三于信三道差三错满三足统三计独三立的三特性三设计三的,三但实三际信三道往三往是三突发三错误三和随三机错三误并三存的三组合三信道三,在三这些三信道三中直三接使三用纠三随机三错误三码效三果不三好交织三技术三是一三种时三间/频率三扩展三技术三,它三把信三道错三误的三相关三度减三小,三在交三织度三足够三大时三,就三把突三发错三误离三散成三随机三错误三,为三正确三译码三创造三了更三好的三条件三。在发三射端三对数三据流三实施三码元三交织三,即三将传三输码三元的三排序三打乱三,而三接收三端再三将打三乱的三,恢三复成三正常三排序三。以三从而三将连三续的三突变三错误三离散三为随三机性三错误三,大三大提三高纠三错能三力。三常用三交织三编码三有:▲分组三交织▲卷积三交织突发三错误三离散三成随三机错三误,分组三交织分组三交织三又称三矩阵三交织三或块三交织三,如三图6-三31所示三,编三码后三的码三字序三列被三按行三填入三一个三大小三为n×三m的矩三阵,三矩阵三填满三以后三,再三以列三发出三。动画1卷积三交织与矩三阵交三织不三同,三卷积三交织三器不三需要三将编三码序三列分三组,三是一三种连三续工三作的三交织三器,三且比三矩阵三交织三更为三有效三。动画2DV三B-三T信道三编码三特点DV三B-三T采用三的信三道编三码采三用:三频谱三成形三随机三化、三基于RS码编三码的三前向三纠错(F三EC三)及卷三积交三织。▲AD三TV三-T信道三编码采用TP三C(三Tu三rb三oPr三od三uc三t三Co三de三)先进三的信三道编三码。三可作三到编三码效三率高三,8/三9编码三效率三可将16三QA三M调制三的门三限由16三dB降为12三.7三dB,而三不需三要提三高调三制度三。TP三C编码三不存三在误三码平三层,三故减三少额三外的三如RS编码三。同三时TP三C编码三硬件三复杂三低,三适用三于高三数据三率传三输。▲DM三B-三T信道三编码三特点在DM三B-三T(我国三地面三数字三电视三标标)采用BC三H三+Q三C-三LD三PC级联三编码三。(3三)数字三载波三调制●单载三波调三制即将三传输三的数三据调三制在三一个三载波三频率三上,三其带三宽占三据8M三Hz。AT三SC标准三采用8V三SB,其三中8代表三调制三方式三为8A三SK三(8个电三平的三幅度三键控),VS三B指采三用残三留边三带传三输(兼容三模拟三地面三电视三传输三标准)。AD三TV三-T采用4O三QA三M、16三OQ三AM、32三OQ三AM低阶三调制三。带三双导三频的三双边三带传三输。●多载三波OF三DM调制是把三高速三率的三数据三流拆三分成三一些三在若三干子三载波三上同三时传三输的三低速三数据三流,三在并三行子三载波三中用三较低三的数三据速三率来三增加三信号三的持三续时三间,三从而三降低三多径三造成三的相三对色三散时三间量三。由三于可三在相三继的OF三DM信号三间插三入足三够长三的保三护间三距,三因而三几乎三完全三可消三除符三号间三干扰三(IS三I)。DV三B-三T,DM三B-三T采用多载三波OF三DM调制依据三子载三波数三目分三为以三下三三种模三式:2k三(三17三50三)带宽2M三Hz4k三(三38三50三)带宽4M三Hz8k三(三76三10三)带宽8M三HZ至于三具体三选择三哪一三种参三数,三除了三上述三因素三外,三还要三考虑三移动三性、三网络三规划三灵活三性等三。每个三符号三之间三插入三△长三度的三保护三间隔三,△三大于三最大三时延三扩展三,这三样一三个符三号的三多径三分量三就不三会对三下一三个符三号造三成干三扰。△/T三s值小三,信三息传三输损三失小三,大三则可三抵抑三较长三延时三的多三径干三扰。OF三DM工作三模式在移三动性三能方三面,三在2k模式三下提三供非三常好三的移三动性三能,三明显三好于8k模式三。在三网络三规划三方面三,很三大的三地理三区域三只被三单一三频率三覆盖三从而三构成三单频三率网三络(S三FN三)。但2k模式三的符三号持三续时三间和三相应三的保三护间三隔很三短,三这就三使得三网络三设计三者难三于进三行频三率规三划,三阻碍三了其三在这三类环三境中三的使三用。三所以三,2k模式三只适三合于三小型三单频三网(SF三N)。8K模式三更适三合于三构成三一个三大范三围的SF三N4k模式三是在三移动三性能三和网三络规三划灵三活性三方面三一个三很好三的折三中。欧洲DV三B-三T原来三只有2K和8k模式三,日三本IS三DB三-T和欧三洲后三来的DV三B-三H在原三来2k和8k的基三础上三增加三了4k模式三。我三国DM三B-三T系统三采用三了4k模式三,更三好地三兼顾三移动三和网三络规三划。OF三DM传输三技术三优点√抗多三径干三扰√支持三移动三接收√构建三单频三网SF三N,易三于频三率规三划√陡峭三(高三效)三的频三谱,三好的三频谱三掩模√便于三信道三估计三,易三于实三现频三域均三衡√灵活三的频三谱应三用√有效三的实三现技三术,三利用FF三T算法三用单三载波三调制三实现OF三DM。√易于三实现三天线三分集三和MI三MO系统OF三DM传输三技术三存在三的问三题①三对频三率偏三移和三相位三噪声三敏感②三峰均三功率三比(P三AP三R)值高③三插入三循环三前缀三保护三间隔三降低三约10%的三传输三有效三码率每个三子载三波采三用MQ三AM三(幅度-相位三调制)。QA三M幅度-相位三调制1.星座三图QA三M可用三正交三调制三的方三法产三生,三即I三(t三)同相三分量三、Q(三t)正交三分量三的叠三加。三其合三成信三号通三常用三矢量三图表三示,三而把三合成三信号三矢量三端点三的分三布图三称为三星座三图。三将传三输数三据放三置在三星座三图上三的对三应位三置称三之映三射。三通过三星座三图的三观察三可以三判断三调制三信号三质量三。MQ三AM星座三图IQ位信三号分三析IQ星座三图是三信号三经过QA三M调制三后信三号矢三量端三点的三分布三图。三通过三对信三号1Q分量三的测三量就三可以三画出三。通三过对三信号三星座三图测三量,三可以三检验三幅值三和相三位。数字三调制三系统三的星三座图三显示三的图三形相三当于三矢量三仪中三矢量三显示三。即三星座三图标三出了三符号三(调三制信三号)三在接三收机三里的三着陆三点。三并给三出着三陆点三的允三许偏三离范三围和三判决三边界三。由三于矢三量显三示(三幅度三和相三位)三故可三以利三用矢三量点三阵列三的形三状来三判断三和确三定传三输系三统或三传输三通道三中故三障和三失真三的严三重程三度。三可判三断振三荡品三器相三位抖三动、IQ幅度三不平三衡、IQ正交三错误三等。▲噪声三误差(相位三抖动)▲IQ正交三误差指I、Q信号三之间三的相三位差三偏离90三0。使三得星三座图三由方三形变三为或三菱形三。▲IQ幅度三不平三衡即同三相分三量和三正交三分量三间存三有增三益差三,使三得星三座图三由方三形变三为或三矩形三。OQ三AM偏置三正交三幅度三调制(O三ff三se三t三Qu三ad三ra三te三A三mp三li三tu三de三M三od三ul三at三io三n,三O三QA三M)方式三。地面三广播三模式三有64三OQ三AM、16三OQ三AM和4O三QA三M三种三。三称之三低阶OQ三AM。OQ三AM的调三制方三式使三得信三号在三时间三上和三相位三上对三称,三时钟三恢复三和载三波恢三复相三互独三立并三可以三在极三端的三信道三特性三下迅三速、三可靠三地获三得。由于OQ三AM低阶三调制三映射三对应三的数三据星三座点三之间三的距三离较三大,三带来三接收三机能三够有三效的三降低三信号三判决三门限三。在三单载三波调三制存三有的三低峰三均比(相对三于多三载波三的高三峰均三比),可三进一三步再三降低三信号三峰均三比。OQ三AM相比QA三M而言三,在I、Q两个三正交三的调三制相三位上三,其三中一三路三延迟三了半三个bi三t的保三持时三间,三这样I、Q两路三就不三会同三时发三生相三位三的反三转,三从理三论而三言,三效果三是一三样的三。但三是,OQ三AM对射三频的三功率三放三大器三的要三求会三低一三些TC三M网格三编码三调制(T三re三ll三is三-C三od三ed三M三od三ul三at三io三n三,T三CM三)带限三信道三的网三格编三玛是三将调三制和三编码三作为三一个三整体三考虑三,不三去彼三比分三离。三这种三两者三的结三合即三为TC三M。它将三码率三为m/三m+1的卷三积码三的每三一码三段映三射为2m+1个调三制信三号集三中的三一个三信号三。这三时调三制信三号和三卷积三码可三看是三网格三码。TC三M编码三调测三制器三原理三图TC三M优势在相三同的三信息三传输三速率三、带三宽和三信号三功率三条件三下,三编码三调制三信号三的自三由欧三氏距三离大三大超三出未三编码三调制三号之三间的三最小三欧氏三距离三,从三而获三得可三观的三增益三。虽然三引入三可控三的编三码冗三余以三降低三误码三率,三但是三编码三冗余三是通三过扩三展信三号集三实现三的,三从而三避免三了带三宽的三扩展三和频三带利三用率三的降三低。其特三征为三;在星三座图三使用三的信三号点三数目三要大三于相三同数三据速三率下三使用三调制三格式三所需三的信三号点三数。三其中三多余三信号三点可三作为三不牺三性带三宽下三的前三向纠三不了三的见三余三、三单频三网1.广播三电视三覆盖扩大三覆盖三范围三的途三径有三三种三:▲差转三方式(D三is三tr三ib三ut三e三Tr三an三sl三at三or三),▲同频三转发(O三n三Ch三an三ne三l三Re三pe三at三er三,三OC三R)方式▲单频三组网(S三in三gl三e三Fr三eq三ue三nc三y三Ne三tw三or三k,SF三N)。差转三方式2.差转三方式三又称三无线三中继三,是三指接三收前三站发

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