数字电视广播原理与应用5

第10章地面数字电视广播系统DVB-T数字电视广播系统10.1ATSC数字电视广播系统10.2我国数字电视地面广播传输标准10.310.1DVB-T数字电视广播系统内交织映射和星座图调制方式保护间隔帧自适应、导频和TPS信号不同参数的频谱效率的射频功率谱国际上目前有四种地面数字电视广播制式，它们是ATSC，DVB-T，ISDB-T和中国的数字电视地面广播传输标准。DVB-T的信道编码和调制系统框图如图10-1所示。图10-1DVB-T信道编码和调制框图DVB-T中高频载波采用COFDM调制方式，在8MHz射频带宽内设置1075（2k模式）或6817（8k模式）个载波，将高码率的数据流相应地分解成2k或8k路低码率的数据流，分别对每个载波进行QPSK，16QAM或64QAM调制。图10-2所示的是QPSK、16QAM和64QAM三种调制模式下，收缩卷积码经并/串变换后的输入数据流x0,x1,…被处理成输出调制符号的映射过程。内交织图10-2输入比特-输出调制符号的映射COFDM调制中，由每个V比特的符号对每个载波进行相应的调制，V=2时为QPSK调制，V=4时为16QAM调制，V=6时为64QAM调制。为形成相应的调制信号，使V比特映射成相应的调制信号星座图，如图10-3所示。10.1.2映射和星座图图10-3三种模式的映射和星座图COFDM是数字通信中的多载波方式，OFDM是正交频分复用的英文缩写，全部载波频率有相等的频率间隔，它们是一个基本振荡频率的整数倍。10.1.3COFDM调制方式为了架抗多犹径干植扰，液每个楚OF勇DM玻调制美信号肉必须双加保阿护间越隔，程保护吹间隔榜长度吹一般喷大于滔传输蝇多径和信号效的传挎播延棒时。告填充蜘保护局间隔备可采晒用不耐同的薯方法荒，第叶一种津是零战值填爹充的其（Z礼er妄o-壶pa避dd库in截g）炎的保膝护间达隔，抱简称柳为Z惨-O逼FD谣M；载第二沾种则成是被筹广为番应用母的循拜环前烂缀填艇充（统Cy舟cl滋ic允-P产re氧fi报x）杜保护态间隔射，简辱称为当C-笋OF拉DM漏。图1飞0-按4成O梳FD援M已龙调波虫的频块谱就地己面开粪路接丽收时歪的传知输信谅道种挽类而颤言，抹有三种种信兆道模葱型：（1壶）高随斯信吴道，缝这是续天线滚接收宫信号脂只受符到高娱斯噪养声（旷随机淋噪声恐，白泼噪声蓬）干凡扰的鲁信道施模型爱；（2豆）R朝ic挂ea筐n信医道，词这是矮天线仓接收掠信号桑接收讲到直涂达波示之外帆还接饶收到倦多个知反射漫波的袭信道单模型雕，它驾对应进于使你用室佛外屋批顶天记线时避还会田接收帽到高眨楼等姐来的跃许多戚多径邮反射屈波；（3锻）瑞惑利信平道，话其接涝收天燃线接载收不煎到直挎达波絮，只挠接收掌到许凶多反绒射波兔，对详应于概用室酸内天秤线接悄收或繁室外辛便携让和移大动接贩收；蕉接收香点直友视不违到发共射天秋线，完只有愈大楼向、山伴丘等发来的腾诸多面反射姻波。在O躲FD良M调债制之驼前有艇“帧泥自适摸应”穷和“滑导频联及T回PS签信号宝”两抱个信蜜号处鸟理框垫，下料面分宗别说掌明。10霸.1楚.4肥保护酱间隔恒1捉0.危1.嫩5帧逼自适笑应、论导频种和T疗PS漠信号帧自辽适应骨是指绞OF裕DM拳帧的腾构成劳，它饺是在俗OF豆DM疲符号谢的基息础上差组成对的。淋所谓剑OF阔DM晋符号伴，前挤面已尝指出私，是课2k满或8卧k模途式中欺在持桐续期昏Ts简内由胆N个杏频率摸的已日调制欣载波敏综合牵成的距信号类。2侄k模驾式中蝇N=仓17返05姓，8糖k模病式中斜N=槐68紧17绝。（1显）撑帧自疗适应表1最0-潮2疤2凑k模狭式和肚8k烫模式帆的O慨FD扒M参锡数OF浆DM长中对偿每个稻载波呜的调沃制都罗是抑贸制载声波的筒，接跌收端项的解枝调诸茂如对生于Q至AM侮的相桃干解将调是景需要牵基准睡信号是的，妥在这筛里称革为导更频信还号，湖它们捐在O直FD绢M符雁号内谊分布困于不尽同的行时间膨和频流率上漂，具精有已称知的必幅度杨和相浴位。窃有两忙种导影频类注型：浑连续防导频粗和散瞎布导财频。（2斧）系导频①蔽连续纳导频②害散布缸导频③晒TP状S信别号定义懒4个粉OF耻DM孕帧组队成一僻个超彻帧，司在超遵帧内肥可以猎传输颈整数耻个2洞04岸字节芝的R留S码撞TS致包，此无论机信道幻玉内码奏编码啄率和仅调制涝模式销如何竿，O遗FD相M超台帧内厘TS饺包数盖目如洽表1嫁0-啊4所断示。（3）梳超帧毫内T谅S包被数目表1巩0-鼓4判O师FD菌M超屈帧内巾TS碎包数任目内甲码DV守B-或T不她同工膀作条季件下政的可籍传输址码率哑（M上bi纸t/案s）跌是重泉要的贴特性逼参数逃，如陷表1沃0-松5所馒示。10巡寿.1肌.6士DV林B-续T不兽同参蕉数的温频谱站效率表1揭0-恢5拖8服MH塘z带赖宽内拿的有钳效码晶率（调Mb肝it抚/s籍）调酸制方侮式内影码CO样FD诱M调幸制中鼻，对者于每淘个载躁波而陶言它扣的频农谱具貌有A啦k(撕si沉nx浆)/餐x函记数形改式，谦参见背图1补0-蚁4。10聋.1隶.7记CO满FD符M的军射频典功率羞谱图1虾0-蔽4宾O种FD导M已路调波录的频日谱由于俘各个配载波服的调坝制符半号有皱不同棉的A疲k值抚，因坚此，饮总的梅功率朱谱密刊度不较是恒正定的征，根阅据各诱个载家波不胡同的明Ak批值，麻8M场Hz墨内功裳率谱带是有缩慧着起当伏而紫不是碗很平胡坦的她，如梦图1忧0-少10焦所示袭。图1福0-岸10眉C嘉OF彼DM够已调柔波的愁功率纺谱数据涝随机输化与虾RS进编码数据厚交织格栅使编码格栅光编码侧交织达器段同盖步和预场同渐步的誉加入导频欣的加光入上变寒频器蚁和射奶频载油波偏纵置10玻.2僵逐洗行扫案描及炒隔行汁扫描美国敬的A漫TS妈C数姻字电谢视系衡统是饿19膛88献年由悠FC首C（耽美国斜联邦煎通信挽委员纱会）筛提出累设想妙，历侧经多哭年，惯于1悬99坦6年型正式无批准妥的地渐面数叫字电纸视广虫播标伟准，浊名称蹄为“浪AT木SC茅数字永电视柔标准耳”。AT翁SC雄信道茶编码鞭与调康制流宝程如学图1董0-宁11膜的框镇图所迷示，造下面梁分步译骤予符以说染明。图1角0-太11枕AT乌SC剃信道晒编码能与调洋制框甲图AT访SC街中采举用的昂生成秆多项语式G熔(x颈)如零图1慕0-出12滚中所京示，税图中撕表明树了由惑8个观抽头锁输出慕的随下机字潮节，镜它们遍通过植8个丽异或睬门分侍别与罪输入格流中屈每一楼个字夜节的末8个炭比特犁作高举位对侨高位币、低灭位对隐低位嚷的异掏或运艇算，面实现甲数据尤随机虾化。10时.2姥.1瓶数据示随机逆化与漫RS萌编码图1范0-艘12舅AT锦SC脾采用仿的加存扰框狭图由图神可见柳，生步成多慈项式申的表叫达式端为：G(坑x)喷=x16+x13+x12+x11+x7+x6+x3+x舒+1在图尽10落-1曲3所吓示的筑帧结谁构安嫂排中冈，将巡寿18荣8个拨字节丈中每俗一字姓节分越成4芳个2灿比特慰的符词号（太sy收mb爸ol贴），横共有邀75凉2个个符号挎。其早第一低个同曲步字缩慧节（碌4个符符号担）不屑进行折扰码云，进予行扰寒码的藏是随劳后的泻74朗8个便符号性。图1间0-鼠13闭AT钥SC货的帧鸦结构千图图1做0-辫13炉中表元明，饭初始残化是脑在每胞场内耍第2卖段的泛同步补字节地（在澡后面伍它被吧段同忌步数趴据取卸代）铃期间扇实施滚的。弟初始秃化后穷，P测RB取S发白生器同连续傲运行折，使蜓每段衣内的判有效砍数据俭加扰薯，但垫在后减面加眯入R挎S纠直错码及期间剂阻断规PR忌BS叛序列返进入仙异或本门，歼并在屈段同辫步和便场同漂步期答间也晨阻断岁PR猫BS断序列成进入宣异或帜门，兼也就芒是，贴虽然台PR慨BS疮发生悄器初应始化塘后连清续运森行，爷但只枝对每腹场的鼠有效漫数据糠起加乞扰作未用。RS雾编码坟之后扒是数北据交弹织，吃数据愁交织裕是在危不附竿加纠偶错码璃字的捷前提豆下用继改变橡数据风码字夺（以政比特大或字横节为稼单元污）传债输顺局序的侮方法苹来提敬高接急收端内去交属织解旋码时忽的抗掩突发孤误码偿能力仔。AT图SC因中的载数据刷交织陕为字狼节交亭织。掏由交凉织原滩理可危知，摘交织捡深度伤I值鼻越大棵，抗完突发般误码垒的能叔力越给强。泛AT庭SC捆中交贼织电旁路如配图1么0-间14穴所示俯。10猛.2剃.2安数据认交织图1吗0-毁14呢AT只SC剪数据青交织坡电路信道挨编码影中，千为了愁充分密提高威抗误付码的钥纠错设能力境，通指常采恶用两劲次附莲加纠躬错码赢的F抓EC想编码谷。R宜S编受码属碗于第鸣一个冶FE跟C，问18卫7字忆节后鸽附加瓜20混字节办RS康码，盟构成棋（2亚07廊，1参87捏）R取S码植，这阳也可翼以称塔为外叼编码型。第蛙二个革附加病纠错析码的植FE苦C一侮般采耀用卷胳积编累码，虑它可彩以称乞为内捐编码指。外中编码绳和内主编码众结合肢一起屡，称终之为晶级联修编码乱。级厨联编灾码后熔得到留的数汤据流跪再按套规定阴的调赵制方命式对匪载频宜进行兔调制纲，完房诚成信绘道编旋码和呀载频平调制炮的整个个信录号处魔理。10酱.2辽.3夜格栅饶编码AT本SC纠中，私TC歪M编脱码框嚷图如稿图1楼0-泄15非所示肯。图餐中，助分为翅干扰辈滤波盗器（苗预编慌码器饮）、付格栅膀编码规器和侧8电蒙平符蠢号映德射器梢三部住分。图1抹0-终15零AT州SC块的明格栅译编码弱器图1猴0-藏15捏中由炊梳状毯滤波麻器组相成的坝预编巴码器稻其作凉用是难为了把避免缺与N采TS届C同坚频道鸣信号雀间发亮生干咳扰，件预编短码器洲的作垄用参子见图龟10但-1器6。图1萌0-扯16么6M梳Hz潮内预亿编码辜器的萝作用原理址上，勇数据柳交织爱器后牌面的段格栅背编码愈器只罗需要侦一个铅，然宣而，章虽然贷格栅团编码袭器有制助于兽抗白冈噪声鞭干扰椅（随药机干窗扰）尸，但香对于救脉冲览干扰胖和突颂发误师码其招抗御咳性能傅并不巾好。逮为了荒改善垃这方击面的铅性能邪，以第及为岩了使呈接收恭端的寒格栅全解码赔器电正路简须化，扑编码愚器中射采用梢了1红2个群同样蛋的格甜栅编拾码器达并行扣地工太作，嘱它们伴接受壳经过仓块交芒织的衔、交猫织深盖度I菠=1迫2符际号的匠数据粮符号饭。格刷栅编抄码交佛织器名的框坡图如触图1沫0-大17绞所示谷。10调.2愁.4我格栅乳编码诉交织银器图1振0-景17迅格栅摆编码撕交织什器框埋图格栅征编码屯之后氏是多妹路复吸用框绸图，屠在这侄里加吗入段绑同步江和场主同步禾。每予一数逆据段肯前加陷入段旺同步拦后的贴数据匀段如衰图1播0-羽18肉所示侄。10属.2台.5捆段同枕步和附场同睁步的夫加入图1费0-丧18鞠段同悬步加肤入数灭据段场同僻步段震有下秧列作逃用：①准给出肌每个稻数据券场的得起始库信息柄；②章PN诊51朴1向历接收冶端提逗供信表道特朵性均洗衡用钞的训贪练序统列数是据，肠使接奖收端吴得到难时变优的信葬道特封性信收息，咸及时战实现炮解码谈信道闻的特扣性均我衡；③桃PN元63侵供接乏收端波实现粉重影限补偿避中作疼测试滔序列萌使用某，能被补偿杠延时辛范围遵在6站3个晶符号乎内即障时间馆为6质3×锤93德=5趣.8亩6μ嚼s内腿的重宗影信剥号，昨接收揪机设印计人你员可梨在5物.8六6μ终s总乏量内副任意闲分配村前重植影和敢后重青影的童校正华范围刮；④倚最后饼12吵符号肢供接驱收机秘中的之梳状筹滤波激器（习干扰乡丰抑制敏滤波翠器）场使用抓；⑤腹可用坝于接脂收信齿号信酱噪比巨的测互量；⑥胸可供枣接收涌机中县的相功位跟尽踪电塑路用姿来使福电路起复位销、并丝式确定盼跟踪搜环路首参数翠。图1轿0-袭19准场同瓣步数欲据的千加入AT皇SC赚中高金频调西制采双用8趴VS煮B即迹8电啄平残炸留边罪带调轿幅方初式，失它不蕉同于喊NT耕SC运中高舟频调挽制的条VS沈B残庙留边前带调坡幅方纯式，柿后者井的6头MH轨z载虽波在右已调铁波带斧宽内甩载波握本身每是不概抑制诸的，浊载频僚位置检距频五道下丑端1植.2谜5M南Hz茧,而匹AT记SC洋的8饥VS脸B中雨载波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