數(shù)字電視系統(tǒng)設計論文

1、畢業(yè)論文數(shù)字電視系統(tǒng)設計1.引 言1.1論文選題的意義數(shù)字電視系統(tǒng)是指在信源、信道和信宿這3個電視信號傳輸過程中全面實現(xiàn)信號的數(shù)字化和數(shù)字方式 處理的電視系統(tǒng)。簡單地說，就是在這個系統(tǒng)中從電視節(jié)目攝制開始，電視信號的編輯、發(fā)送、傳輸、接收和存儲的各個環(huán)節(jié)都采用數(shù)字化處理。歐美國家的企業(yè)和研發(fā)機構用了近8年的時間，完成了數(shù)字視頻廣播技術的研發(fā)以與標準的制訂，并先后于1998年11月和1999年春天分別開播了數(shù)字電視。數(shù)字電視使整個廣播電視節(jié)目制作和傳輸質量得到顯著改善，信道資源利用率提高，還可以提供其他增值業(yè)務，如數(shù)據(jù)廣播、電視購物、電子商務、軟件下載、視頻點播等，使傳統(tǒng)的廣播電視媒體從形態(tài)、容

2、、到服務方式發(fā)生革命性的改變。數(shù)字HTDV集成了近年來高速發(fā)展的超大規(guī)模集成電路,高分辨率大屏幕顯示器件 、高密度數(shù)字記錄、 計算機多媒體技術、數(shù)字通訊與傳輸技術、數(shù)字壓縮與解壓縮技術、激光技術、數(shù)模轉換技術等方面的最新成就,使電視生產技術更趨向于數(shù)字化、集成化、模塊化,是電視技術領域由模擬技術全面轉向數(shù)字技術的一場革命.因此對數(shù)字電視進行研究有著重要的意義。1.2數(shù)字電視的優(yōu)點與模擬電視相比，數(shù)字電視有如下優(yōu)點：（1）圖像傳輸質量較高，距離遠。模擬電視圖像信號在傳輸過程中，要受到傳輸信道特性（幅頻特性、微分增益、微分相位特性）和噪聲干擾等的影響，質量不高，而且經過多次轉換傳輸，通道特性和噪聲

3、干擾等影響積累，導致圖像質量的進一步下降，而這些影響對于數(shù)字電視信號來說，有些是不存在的。數(shù)字電視信號在傳輸過程中，多次中繼（或復制）后不會發(fā)生干擾和噪聲的積累，同時可采用糾錯編碼技術，收端圖像質量較好，基本保持與發(fā)端一致，且傳輸距離不受限制。（2）頻道資源利用率高。頻譜資源是重要的國家資源，模擬電視的頻譜資源有限，一套模擬電視節(jié)目要占用36MHz帶寬的衛(wèi)星轉發(fā)器，占用8MHz的地面電視廣播和有線電視頻帶。而數(shù)字電視采用壓縮編碼技術，在36MHz的衛(wèi)星轉發(fā)器中傳送5套SDTV節(jié)目，顯示清晰度約400線，在一個8MHz頻道傳送4套以上的SDTV節(jié)目。（3）提供全新的業(yè)務，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)字

4、電視通信中可以互不干擾地同時傳送文字、數(shù)據(jù)、語音、靜止圖像等多種數(shù)字信息。數(shù)字電視網可與電腦網、電信網互連互通，不僅使信息源更為豐富，還可以增加用戶與各種信息源之間的交互性，實現(xiàn)用戶自由點播節(jié)目、電子商務、網上購物、網上教學、網上醫(yī)療、網上游戲等多種高速數(shù)據(jù)業(yè)務（在8MHz帶寬采用64QAM調制，可以達到約3238Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸率）。（4）信號穩(wěn)定可靠，設備維護、使用簡單。模擬電視信號數(shù)字化后，信號以二進制碼的形式出現(xiàn)，它只有“0”和“1”兩種狀態(tài)，二進制數(shù)字信號不受電源波動、器件非線性的影響，所以信號能保持穩(wěn)定、可靠。處理數(shù)字信號可采用大規(guī)模集成電路，可降低設備的功耗，減少體積，提高

5、設備的可靠性。同時數(shù)字化設備不需調節(jié)，維護簡單，使用方便。（5）節(jié)省發(fā)送功率，覆蓋圍廣。數(shù)字電視發(fā)射設備在一樣覆蓋服務區(qū)所需平均功率，比模擬電視發(fā)射設備的峰值功率要低一個數(shù)量級，比如模擬MMDS接收電平最低為56db，而數(shù)字MMDS在64QAM調制下接收電平僅為39db，所以數(shù)字電視發(fā)射設備的覆蓋圍比模擬電視一樣功率的發(fā)射設備的覆蓋圍大幾倍。（6）靈活友好的人機界面。靈活和實用的人機交互界面，便于普通群眾操作，除顯示設備外，容易實現(xiàn)系統(tǒng)集成而大規(guī)模生產，價格低廉便于推廣普與。（7）易于實現(xiàn)條件接收。數(shù)字電視信號容易進行加密/加擾，有利信息安全，便于實現(xiàn)付費電視、視頻點播與交互式電視。1.3國外

6、技術現(xiàn)狀目前，美國、歐洲和日本各自形成三種不同的數(shù)字電視標準。美國的標準是ATSC(Advanced Television System Committee);歐洲的標準是DVB(Digital Video Broadeasting);日本的標準是ISDB (Integrated Servieesnigital Broadeasting)。其中前兩種標準用得較為廣泛，特別是DVB已經逐漸成為世界數(shù)字電視的主流標準我國數(shù)字電視的發(fā)展從1992年開始在國家正式立項，并由國務院親自成立了相應的領導小組，負責協(xié)調和制定戰(zhàn)略發(fā)展計劃。1998年8月，完成了高清晰度電視系統(tǒng)的聯(lián)試；1999年，在新中國成立

7、五十周年的慶典上，我國成功地試用高清晰度電視技術對慶典活動進行了實況轉播。1999年中國開始實施數(shù)字電視產業(yè)化專項，第二年又成立了全國數(shù)字電視標準委員會，中國數(shù)字電視標準制訂工作正式啟動。信息產業(yè)部和國家廣電總局也都為此成立了專門的標準制訂專家組，進行國外數(shù)字電視標準的整理和研究工作。雖然我國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴噬袥]有正式出臺，但以清華大學DMBT為核心融合交大與廣科院技術的無線數(shù)字電視標準短期可能形成，清華大學DMBT采用時域同步正交頻分復用(TDSOFDM)多載波調制方式，DMBT就是將經過信道編碼后的數(shù)據(jù)分別用QPSK或QAM調制技術調制到頻域上相互正交的大量子載波上，然后將所有調制信號

8、復用，時域信號主要用于同步控制。由于正交頻分復用是采用大量(N個)子載波的并行傳輸，在相等的傳輸數(shù)據(jù)率下，已調信號的時域符號長度是單載波符號長度的N倍，相當于信號帶寬降低N倍，這樣其抗符號間干擾的能力可顯著提高，從而減輕對均衡的要求，如采用QPSK調制技術，8MHz帶寬可以傳輸一路標準清晰度電視。DMBT調制具有抗動態(tài)多徑干擾能力強的特點，既可用于地面?zhèn)鬏敼潭ń邮眨部捎糜诒銛y和移動接收。我國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斣囼灉y試表明，在城區(qū)多徑效應豐富的地區(qū)，接收效果也良好。2005年l月22日,基于清華大學DMB一T制系統(tǒng)的中國第一塊擁有完全自主知識產權的“中視一號”數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斝酒趶偷┐髮W問世,

9、這被稱為“中國數(shù)字電視百萬門級專用集成電路自主設計和制造技術的重大突破。數(shù)字有線電視除了能夠大大的提高電視信號質量、擴大容量和傳輸距離外，數(shù)字有線電視設備還完全適于寬帶通信。技術實踐表明，有線電視數(shù)字化是將原來的單向傳輸模擬電視節(jié)目變成為雙向傳輸多功能業(yè)務的數(shù)字化。隨著數(shù)字電視有線傳輸技術的發(fā)展，有線電視網、電信網和計一算機數(shù)據(jù)網的“三網合一”己經成為信息社會發(fā)展的切實需要。又因為有線傳輸與另外兩種傳輸相比具有圖像質量好、節(jié)目套數(shù)多、用戶群體大的優(yōu)點，因此，數(shù)字有線電視傳輸在三種傳輸方式中處于更重要的地位。1.4 論文主要工作與容安排本文對數(shù)字電視有線傳輸技術進行了研究，其中對QAM調制解調、

10、RS編譯碼和交織編譯碼作了介紹，也對數(shù)字電視有線傳輸?shù)挠肧ystem View仿真軟件進行了仿真分析。 本文主要容的安排如下:第一章主要對數(shù)字電視有線傳輸?shù)谋尘啊?shù)字電視的優(yōu)點、國外技術的現(xiàn)狀和發(fā)展與對本課題研究的意義作了簡單介紹；第二章介紹數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的組成、相關概念；第三章闡述了數(shù)字電視有線傳輸?shù)南嚓P技術；第四章簡單介紹了仿真軟件System View，用System View對QAM調制解調模塊、RS編譯碼模塊、交織編譯碼模塊和整個DVB-C系統(tǒng)進行了仿真，并對DVB-C系統(tǒng)的性能指標進行了分析。2.數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)的組成原理和關鍵技術本章對有線數(shù)字電視的定義、系統(tǒng)組成、相關概念

11、和差錯控制技術進行簡單的介紹。數(shù)字通信系統(tǒng)的一般組成：數(shù)字電視信號是一種數(shù)字信號，數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)歸屬于數(shù)字通信疇，遵循數(shù)字通信系統(tǒng)的一般規(guī)律。數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)中對信號的處理方法、關鍵技術都來源于數(shù)字通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)的組成如圖2-1所示。整個系統(tǒng)包括三大部分:信源部分、信道部分、信宿部分。信源部分主要完成信源編碼功能，信道部分主要完成信道編碼、信息傳輸、信道解碼功能，信宿部分主要完成信源解碼功能。信道信源解碼信道解碼信道編碼信源編碼信源部分 信道部分 信宿部分圖2-1 數(shù)字通信系統(tǒng)組成2.1 有線數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)組成2.1.1系統(tǒng)框圖與概念數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)分為衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)，有線傳輸系統(tǒng)和

12、地面無線傳輸系統(tǒng)。由于傳輸?shù)姆绞讲煌?則對數(shù)字電視信號的處理方式也有所不同。本文主要介紹數(shù)字電視的有線傳輸系統(tǒng)中歐洲標準的DVB-C系統(tǒng)。歐洲數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)（BVB-C）的電路框圖如圖2-2所示。圖2-2 有線數(shù)字廣播電視系統(tǒng)（DVB-C）的組成框圖在DVB-C系統(tǒng)中，(a)為發(fā)射端框圖，(b)為接收端框圖。為了能使各種傳輸方式盡可能兼容，有線傳輸?shù)陌l(fā)射端前部分處理和衛(wèi)星傳輸中的處理一樣，即有一樣的偽隨機序列擾碼，R-S糾錯和卷積交織，后面的處理是專用于有線數(shù)字電視傳輸?shù)?，首先是字?jié)到符號的映射，然后是差分編碼，基帶整形，輸出兩路（I，Q）信號，再進行QAM調制。有線傳輸系統(tǒng)的核心與衛(wèi)星

13、系統(tǒng)一樣，但有線電視的傳輸環(huán)境相對比較可靠，因此，在DVB-C中不再采用碼，以提高傳輸效率，而且調制方式也改用正交幅度調制（QAM）而不是以QPSK為基礎。該系統(tǒng)以64QAM調制為主，具體情況下，應在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量和數(shù)據(jù)的可靠性之間進行折衷。如果使用64QAM,那么8MHz頻道能夠容納38.5Mbit/s的有效載荷容量。接收端是發(fā)射端的反過程。2.1.2MPEG-2傳輸復用包的形成MPEG-2傳輸復用的作用MPEG-2標準可分為三部分：視頻、音頻和系統(tǒng)。系統(tǒng)復用就是將視頻、音頻和數(shù)據(jù)的基本碼流組合成一個或多個適于存儲、傳輸?shù)拇a流。MPEG-2傳輸復用的結構MPEG-2傳輸復用的結構如圖2-3所

14、示。TS復用打 包 器視 頻 編 碼 器視頻ES PESTS碼流打包 器音 頻 編 碼 器音 頻 PS復用數(shù)據(jù)編碼器數(shù)據(jù)PS碼流圖2-3 MPEG-2系統(tǒng)復用的結構1）ES：由編碼器輸出的視音頻碼流，稱為基本碼流。2）PES：為了使接受端解碼器能從碼流中分離出視頻、音頻數(shù)據(jù)，ES流不能直接進入復用器，而需要經過打包器，即將連續(xù)的傳輸數(shù)據(jù)按一定長度分端，構成特定長度的一個個單元包，在送至復用器，復用成TS流或PS流。PES稱為打包的基本碼流。對視頻PES由編碼的一幀圖像組成，因此，PES包的大小不固定，音頻PES不超過64KB。3）PS流：稱為節(jié)目碼流，PS流為單節(jié)目使用。PS流用于單節(jié)目，如制

15、作DVD碟流等。由于PS包長不固定，一旦其中一個包的同步丟失，解碼器難以確定下一個包的同步位置，易造成嚴重的信息丟失，因此PS只能用于較好的信道環(huán)境，典型的應用為光盤制作。4）TS流：稱為傳輸碼流，一般在多節(jié)目狀態(tài)下使用。TS用于多節(jié)目傳輸系統(tǒng)，TS包由固定的188B組成，TS流是數(shù)字電視傳輸中的一個重要概念。5）輸入信息：除了視頻信息、音頻信息外還包括數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)信息亦稱為業(yè)務信息。業(yè)務信息包含一些提供識別選擇和控制作用的信息，以幫助解碼器能自動設置進行解碼、提供交互服務4、建立電子節(jié)目指南等，業(yè)務信息在MPEG-2中稱為節(jié)目特定信息。（3）TS流的結構TS碼流由前后相接的TS包構成。TS

16、包由固定的188B組成，每個TS包都由部分和凈荷部分構成。由于TS流中每個TS包的長度是固定的，解碼器容易定位找出同步信息，故失去同步后不難恢復同步。因此，TS流適合相對來說差一些的信息環(huán)境，如應用于傳輸。電視廣播是在有噪聲和干擾的環(huán)境下傳輸數(shù)據(jù)，因此要使用MPEG-2的TS流進行傳輸。（4）多節(jié)目雙層復用TS流數(shù)字電視信號經過壓縮后，可在一個8MHz電視頻道傳輸多套數(shù)字電視節(jié)目，這是，需要進行多路節(jié)目的雙層復用。即首先通過節(jié)目復用器將同一個節(jié)目的各個基本碼流（包括視頻，音頻和數(shù)據(jù)）復用在一起，組成單個節(jié)目的TS流。再通過系統(tǒng)傳輸復用器將各個節(jié)目的TS流復用在一起，組成多套節(jié)目的TS流，然后傳

17、輸?shù)叫诺谰幋a器。節(jié)目復用有共同的時間基準，而傳輸復用則各自可以有獨立的時間基準。2.1.3 字節(jié)到符號的映射從卷積交織器輸入的信號是二進制信號，每個字節(jié)為8bit。QAM調制每個星座點代表不同的一個符號，不同的調制方法，星座點代表不同的比特數(shù)以64QAM為例，每個星座點代表6bit的信息，所以必須加以轉換，這種轉換稱為字節(jié)到符號的映射，在此必須完成兩件任務。即首先8bit組轉換為6bit組，其次每個6bit組又必須一分為二，形成I、Q信號。字節(jié)比特到符號比特的變換規(guī)律如下：首先應求出某種調制方法中每個符號代表的比特數(shù)。例如64QAM，其中64代表星座點的數(shù)目，64=26；也就是說，星座點包含6

18、bit，在二元碼中就有64種可能的組合。所以64QAM的每個符號包含6bit；通常有如下關系，設星座點數(shù)為M，每星座點攜帶的比特數(shù)為K，星座圖上I、Q軸上電平數(shù)為L，則 M=2k L2=M （式2-1）下面就是矩形星座圖的調制類型給出參數(shù)見表2.1. 32 QAM、128 QAM不滿足表中的關系。表2.1 調制類型與參數(shù)調制類型星座點數(shù)進 制電平數(shù)每個星座符號的比特數(shù)QPSK422216QAM1644464QAM4886256QAM15616168以64QAM為例，已知每個星座符號的比特數(shù)為6bit，而輸入的字節(jié)為8 bit，不可避免地需將8 bit的字節(jié)重新分割。存在關系式8P=Kq(P為字

19、節(jié)數(shù)，q為符號數(shù))。對64QAM而言為8p=6q，求最小的整數(shù)關系得p=3，q=4，也就是說3個字節(jié)可以換算為4個符號。2.1.4QAM調制正交調幅（QAM）是幅度調制和相位調制的結合，即調幅又調相。QAM是將調制符號調制到一對正交載波上，是二維調制技術。數(shù)字比特序列被分成兩個序列，以16QAM為例，每4個調制比特分為兩組，每組2比特，分別去調制同向正交載波，然后將兩路已調信號相加發(fā)送。換句話說，16QAM看成是互相正交的調幅波之和，又可以視為兩個四相相移鍵控的線性組合。雖然QAM調制的傳輸速率較高，但它降低系統(tǒng)的信噪比余量，犧牲了系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)香農噪聲理論可以知道：對于CN已知的信道，它

20、的最大數(shù)據(jù)傳輸速率是有限的，不能無限的提高數(shù)據(jù)傳輸速率，反之則降低系統(tǒng)可靠性，甚至整個系統(tǒng)不能正常工作。因在系統(tǒng)前端信道編碼和接收機解調器中具有RS等糾錯碼功能，實際誤碼率在10E4數(shù)字信號經RS等糾正后可以達到10El2準無誤碼率的水平。2.1.5網絡系統(tǒng)有線電視HFC網絡的拓樸結構一般有星型結構、樹型結構和星樹型混合結構、以與兩級光鏈路級聯(lián)的雙星型結構。作為早期的HFC網一般均采用星型、樹型結構或星樹型混合結構。它只有一個前端，把所有信號都由前端通過光纖和同軸電纜向下輻射，我們稱之為集中式HFC網絡。目前，國際、國普遍采用的是兩級光鏈路級聯(lián)的雙星型結構。它是由總前端和分前端通過一級光鏈路采

21、用1550nm光發(fā)射機以雙星型光纖結構環(huán)型路由的方式組成的物理環(huán)型自愈網，二級光鏈路利用1310nm光發(fā)射機以星型光纖結構，將信號送到各光節(jié)點，然后進入電纜分配系統(tǒng)，形成完整的HFC網絡。我們稱之為分布式HFC網絡。根據(jù)實踐證明只要有線電視網絡符合系統(tǒng)指標，不管是哪一類網絡的拓樸結構、單向還是雙向網，都能傳輸DVB-C數(shù)字有線電視信號，它們的區(qū)別只不過是哪一種拓補結構的可靠性、性能指標和拓展性更好，這當然是分布式HFC網絡。因為分布式HFC網絡有完整的冗余保護體系，所以它有較高的可靠性和良好的網絡性能指標，更重要的是它有良好的拓展性，其總前端和分布式的各個分前端，可以分布式安裝交互式數(shù)字電視的

22、視頻服務器，它能有效地克服因交互式數(shù)字電視所產生的視頻服務器和網絡的瓶頸，為開展交互式數(shù)字電視提供了良好的網絡平臺。2.2 數(shù)字電視系統(tǒng)的關鍵技術2.2.1數(shù)字電視的信源編解碼信源編碼是對原始圖像或聲音信息的編碼表示進行波特率壓縮的過程。原始圖像或聲音信息的編碼表示指的是采集的電視圖像或者聲音模擬信號，經采樣，量化，再編碼成的自然二進制碼字序列。數(shù)字電視的視頻壓縮方面各國基本上都采用了MPEG-2標準。在音頻壓縮編碼方面，國際上存在的三大數(shù)字電視標準體系則采用了不同的音頻壓縮方式。在音頻編碼方面，歐洲、日本采用了MPEG-2標準；美納了杜比公司(Dolby)的AC-3方案，MPEG-2為備用方

23、案。中國方面，中國的數(shù)字音視頻編解碼標準工作組制定了面向數(shù)字電視和高清激光視盤播放機的AVS標準。該標準據(jù)稱具有自主知識產權，與MPEG-2標準完全兼容，也可以兼容MPEG-4 AVC/ H.264國際標準基本層，其壓縮水平據(jù)稱可達到MPEG-2標準的2-3倍，而與MPEG-4 AVC相比，AVS更加簡潔的設計降低了芯片實現(xiàn)的復雜度。2.2.2數(shù)字電視的信道編解碼與調制解調數(shù)字電視信道編解碼與調制解調的目的是通過糾錯編碼、網格編碼、均衡等技術提高信號的抗干擾能力，通過調制把傳輸信號放在載波或脈沖串上，為發(fā)射做好準備。目前所說的各國數(shù)字電視的制式，標準不能統(tǒng)一，主要是指各國在該方面的不同，具體包

24、括糾錯、均衡等技術的不同，帶寬的不同，尤其是調制方式的不同。2.2.3 軟件平臺-中間件數(shù)字電視接收機（或數(shù)字電視機頂盒）的硬件功能主要是對接收的射頻信號進行信道解碼，解調，Mpeg-2碼流解碼與 音頻信號的輸出。而電視容的顯示、EPG節(jié)日信息與操作界面等都要依賴軟件技術來實現(xiàn)，缺少軟件系統(tǒng)便無法在數(shù)字電視平臺上開展交互電視等其他增強型電視業(yè)務，所以，在數(shù)字電視系統(tǒng)中，軟件技術有非常重要的作用。中間件(Middleware)是一種將應用程序與底層的實時操作系統(tǒng)和硬件實現(xiàn)的技術細節(jié)隔離開來的軟件環(huán)境，支持跨硬件平臺和胯操作系統(tǒng)的軟件運行，能應用不依賴于特定的硬件平臺和實時操作系統(tǒng)。中間件通常由各

25、種虛擬機構成，加個人Java虛擬機、Javascr心虛擬機、HTML虛擬機等，其作用是使機頂盆基本的和通用的功能以應用程序接口(APl)的形式提供給機頂盒生產廠家，以實現(xiàn)數(shù)字電視交互功能的標準化，同時使業(yè)務項目(以應用程序的形式通過傳輸信道)下載到用戶機頂盒的數(shù)據(jù)員減小到最低限度。2.2.4 條件接收條件接收（Conditional Access ,CA）是指這樣一種技術手段，它只允許已付費的授權用戶使用某一業(yè)務，未經授權的用戶不能使用這一業(yè)務。條件接收系統(tǒng)是數(shù)字電視廣播實行收費所必需的技術保障。條件接收系統(tǒng)是一個綜合性的系統(tǒng)，集成了數(shù)據(jù)加擾和解擾、加密和解密、智能卡等技術，同時也涉與到用戶管

26、理、節(jié)目管理、收費管理等信息應用管理技術，能實現(xiàn)各項數(shù)字電視廣播業(yè)務的授權管理和接收控制。條件接收系統(tǒng)要解決兩個問題：1，如何阻止用戶接收那些未經授權的節(jié)目；2，如何從用戶處收費。2.2.5 高清晰度平板顯示技術顯示器是最終體現(xiàn)數(shù)字電視效果或魅力的產品。數(shù)字電視的顯示方式主要有CRT型直視式顯示器，LCD、PDP、CRT型背投影顯示器，LCos投影（含前投影、背投影）顯示器，LCD投影（含前投影、背投影）顯示器，DLP投影顯示器，OLED、表面?zhèn)鲗碗娮影l(fā)射顯示器（Surface-conduction Electron-emitter Display ,SED）等。關鍵的問題是如何降低產品的造

27、價，使產品以可接受的價格進入家庭。3.數(shù)字電視有線傳輸技術基礎3.1數(shù)字電視有線傳輸主流標準與方式目前世界數(shù)字電視標準尚未統(tǒng)一，現(xiàn)在以歐洲DVB標準為首的主流數(shù)字電視標準有三種：歐洲DVB標準（1997推出）、美國ATSC標準（1995年推出）以與日本ISDB標準（1999年推出）。對于有線廣播數(shù)字電視（數(shù)字CATV）來說，根據(jù)調制方式和傳送碼率的不同，基于上述三種標準可以分為以下四種方式：DVB-C（歐洲）、ATSC-16VSB（美國）、ATSC-64QAM（美國）和ISDB-C（日本）。世界有線數(shù)字電視主流方式見表3.1。在以上方案的基礎上，國際電信聯(lián)盟于1998年1約形成國際標準ITUJ

28、.112建議交互式有線死按時業(yè)務傳輸系統(tǒng)，其目的是為了在同軸電纜上傳輸雙向數(shù)據(jù)以與在HFC網絡上進行交互式業(yè)務。這標志著有線電視中的數(shù)字電視、計算機、通信等多媒體正逐步走向融合。表3.1 世界有線數(shù)字電視主流方式有線數(shù)字電視傳輸方式DVB-CATSC-64QAMATSC-16VSBISDB-C傳送方式16-64QAM64QAM16VSB64QAM頻道寬度8MHz6MHz6MHz6MHz傳輸速率31.64Mbit/s41.34Mbit/s43.05Mbit/s30.31Mbit/s接受滾降13%15%11.5%18%糾錯率RS(204,188)RS(128,122)RS(207,187)RS(2

29、04,188)壓縮方式MPEG-23.2 差錯控制技術任何形式的信號傳輸過程都不可能實現(xiàn)“零干擾”，數(shù)字信號由于傳輸過程中干擾的影響，會使接收端發(fā)生錯誤的判決，從而降低傳輸?shù)目赡苄?。隨著傳輸速度的提高，可靠性的問題更為突出，有線電視傳輸數(shù)據(jù)要求誤碼率小于10-5 。數(shù)字電視廣播的目的是要將圖像、聲音和數(shù)據(jù)等信息快速、實時、高質、可靠地傳輸至接收端，供用戶滿意地收看、收聽。為了達到目的，提高系統(tǒng)的抗干擾能力，在載波調制之前要進行信道編碼，也稱為差錯控制編碼或糾錯編碼。它主要有三種方式:反饋重發(fā)(ARQ)方式、前向糾錯(EFC)方式和混合糾錯(HEC)方式。反饋重發(fā)(ARQ)方式。又稱檢錯重發(fā)方式

30、。發(fā)送端發(fā)出檢錯碼，接收端可發(fā)現(xiàn)傳輸中有錯碼，但不知道錯碼的確切位置，通過反向通道把這一判決結果通知給發(fā)送端，然后發(fā)送端把有錯的部分信息重新發(fā)送，直至接收端確認接收到正確信息為止。這種方式的糾錯設備和程序比較簡單，但必須有雙向通道，適合于非實時通信系統(tǒng)，如計算機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。前向糾錯(EFC)方式。這種方式在發(fā)送端發(fā)送糾錯碼，在接受不僅能發(fā)現(xiàn)差錯，還能確定差錯的確切位置并給予糾錯，這種方式不需要反向通道，也不存在重發(fā)造成的延時。這種方式適合于單向廣播系統(tǒng)和要時好的系統(tǒng)，如音頻和視頻好的系統(tǒng)，但該方式譯碼設備比較復雜?；旌霞m錯(HEC)方式。這種方式是前兩種方式的結合，如有少量差錯，在其糾錯能力

31、之，就進行前向糾錯；如發(fā)現(xiàn)大量差錯，超前它的糾錯能力就進行反饋糾錯。對具體的糾錯碼，可以從不同的角度將其分類。糾錯碼按照檢錯糾錯功能的不同，可分為檢錯碼、糾錯碼和糾刪碼三種;按照誤碼產生的原因不同，可分為糾隨機誤碼的糾錯碼和糾突發(fā)誤碼的糾錯碼;按照信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關系，可分為線性碼和非線性碼;按照信息碼元與監(jiān)督碼元之間約束方式的不同，可分為分組碼和卷積碼;按照信道編碼之后信息碼元序列是否保持原樣不變，又可分為系統(tǒng)碼和非系統(tǒng)碼。3.2.1 能量擴散能量擴散也稱為隨機化，加碼或擾碼。在數(shù)字電視信道編碼中，能量擴散主要是對數(shù)據(jù)進行隨機化，在數(shù)字電視廣播過程中會出現(xiàn)碼流中斷或碼流格式不符合MP

32、EG-2的TS流結構的情況，導致調制器發(fā)射未經調制的載波信號；當數(shù)字基帶信號是周期不長的周期信號時，已調波的頻譜將集中在局部并含有相當多的高電平離散譜。結果對處于同一頻段的其他業(yè)務的干擾超過了規(guī)定值。另外，信源碼流中可能會出現(xiàn)長串的連“0” 或連“1”，這將給接收端恢復位定時信息造成一定得困難。為消除上述的兩種情況，可將基帶信號在隨機化電路中進行能量擴散，信號擴散后具有偽隨機性質，其已調波頻譜將分散開來，從而降低對其他系統(tǒng)的干擾；同時，連“0” 或連“1”碼的長度縮短，便于接受端提取比特定時信息。3.2.2RS編碼RS碼是由Reed和Solomon兩位研究者發(fā)明，簡稱RS碼，它廣泛應用在數(shù)字電

33、視傳輸系統(tǒng)中的一種糾錯編碼技術。RS碼以字節(jié)為單位進行向前誤碼糾正，它具有很強的隨機誤碼與突發(fā)誤碼糾錯能力。從結構上看，RS碼是一種碼元長度為n、信息位長度為k的（n，k）型線性分組碼，其中分組碼是指在K為信息碼元的后面按編碼規(guī)則附加r位監(jiān)督碼元而構成碼長為n的碼字，并用（n，k）表示。在糾錯編碼中，碼字距離、特別是碼字最小距離，是衡量一種碼字抗干擾能力大小的標準，碼字最小距離越大，說明任何兩個碼字之間的最小差別越大，抗干擾能力越強。在所有的線性分組碼中，RS碼的漢明距離最大，因此RS碼糾錯能力最佳。RS編碼是一種非常有效的編碼技術，與其他以單個碼元為基礎的塊編碼技術不同，RS碼以碼組為基礎，

34、碼組又稱為符號，RS碼只處理符號，即使符號中只有一個比特出錯，也認為整個符號出錯。在RS（n，k）編碼中，輸入信號分成km比特一組，每組包括k個符號，每個符號由m比特組成，因此總碼長n=k+r個符號，共有k個信息符號、r個監(jiān)督符號。RS碼能夠糾正t=r/2個符號的錯誤，通常一個可糾錯t個誤碼字節(jié)的RS碼可表示為（n，k，t）。在RS以編碼中， 每個符號要乘以某個基本元素的冪次方后模2加。在DVB系統(tǒng)中，信道編碼采用（204，188，t=8）的RS碼，即n=204B，k=188B，即每188個信息碼元要用16個監(jiān)督碼元，總碼元數(shù)為204個符號，m=8bit（1B），監(jiān)督碼元長度為2t=16B,糾

35、錯能力為一段碼長為204B的8B，此RS碼的長度在原理上應為n=2m-1=255B，實施上述RS編碼時，先在188B前加上51個全0B，組成239B的信息段，然后根據(jù)RS編碼在信息段后面生成的16個監(jiān)督字節(jié)，即得到所需的RS碼。3.2.3 卷積交織卷積碼是一種非分組碼。這種碼的信息位和監(jiān)督位交替地連續(xù)發(fā)至信道進行傳輸，監(jiān)督位是按前一段時間中各信息位“模2和”計算出。這段時間信息碼元總數(shù)稱為此碼的約束長度。交織是在復合差錯信道上使用編碼技術的一種簡單而有效地方法，這種方法可以一條突發(fā)信道轉換成一條獨立的差錯信道，交織的目的是將在信通上發(fā)送的相鄰的各個比特廣泛的分散在帶解碼的數(shù)據(jù)序列，因此，經過去

36、交織之后，信道上各個突發(fā)差錯就分散在帶解碼的數(shù)據(jù)序列中，從而就分散在許多接受碼字上。交織編碼的優(yōu)點明顯，其實質是將突發(fā)誤碼分散為隨機誤碼，不增添附加的監(jiān)督碼元而提高了抗突發(fā)誤碼的能力。美國的ATSC中的卷積交織器深度為52，歐洲的DVB中的卷積交織器深度為12。結合前面所采用的RS編碼器糾錯能力的不同，ATCS中可糾正長度為5210=520個字節(jié)的突發(fā)錯誤長度;DVB中可糾正長度為12x8=96個字節(jié)的突發(fā)錯誤長度。3.2.4格狀編碼(TCM)一般的說，信息傳輸可靠和信息傳輸快速兩者是有矛盾的，如何做到既可靠又快速或者是既快速又可靠是通信系統(tǒng)設計和實踐中的重要研究課題。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，調制解

37、調和糾錯編碼是兩個主要技術，它們也是提高通信系統(tǒng)傳輸速率，降低誤碼率的兩個關鍵技術。在過去這兩個問題是分別獨立考慮的，在發(fā)送端編碼和調制是分開設計的，同樣在接受端譯碼和解調也是分開完成的。在碼流中增加監(jiān)督元以達到檢錯或糾錯的目的，但這樣會使碼流的比特速率增加，從而使傳輸帶寬增加，也就是說用頻帶利用率的降低來換取可靠性的改善。1982年Ungerboeck提出了利用編碼率n/ n +1的格柵碼卷積碼與碼字與調制信號間映射關系將編碼和調制技術結合起來的方法。在接收端，將已調制信號解調后進行反映射變換，還原成卷積碼的碼序列，再實施卷積碼譯碼。這樣做法，再不增加傳輸信道帶寬和一樣信息速率的情況下可獲得

38、36dB的功率增益。此種技術稱為格柵編碼調制技術。3.2.5 數(shù)字差錯控制編碼在數(shù)字電視有線傳輸中的應用差錯控制通過增加信息碼冗余度來減少數(shù)字碼在傳輸過程中產生的誤碼，當信息編碼提供3dB編碼增益時，發(fā)射端可將發(fā)射功率減小一半。所以研究信道編碼具有重要意義。卷積碼的編碼器信息位和監(jiān)督位一樣多。輸出碼流是輸入碼流的兩倍，冗余度為100%。使用卷積碼能使編碼增益提高3dB以上，但是它的解碼較復雜，特別是碼流高的時候，使用卷積碼一半用在信道比較差、誤碼率大于10的負1次方的場合。分組碼一半用在信道誤碼率效應10的負3次的場合，在發(fā)射前將監(jiān)督位加在信息位的后面，構成信息包。RS碼是分組碼常用的典型形式

39、，其監(jiān)督位的冗余度在3%10%左右。RS碼的信息源速率較高時較卷積碼簡單；在信道比較差的場合，可以采用卷積碼與RS碼的級聯(lián)形式。通過優(yōu)勢互補，這樣可以獲得編碼增益8dB，但這樣組成的系統(tǒng)相當復雜，成本昂貴，一般使用于衛(wèi)星電視發(fā)送和接收。對于有線電視的傳輸信道，由于使用有線方式，信道比較優(yōu)良，多徑衰減與噪聲較無線傳輸小得多，為降低用戶成本，一般只用RS碼就足夠了。為避免信道突發(fā)干擾，造成連碼錯誤，可使用交織器加以克服。對于一個好的差錯控制系統(tǒng)，信道編碼應與信道調制方式綜合考慮。在信道傳輸允許的圍，盡可能增加糾錯碼的冗余度，提高編碼的增益，以保證數(shù)字信號可靠地傳輸。3.3調制技術3.3.1MVSB

40、調制M進制殘留邊帶（M-VSB）是在5MHz帶寬抑制載波殘留邊帶的M進制（M=2，4，8，16）調制方法，抑制的載波在頻道低端大約310KHz處。為了便于在接受端恢復載波，VSB系統(tǒng)在抑制載波的地方傳輸一個占信號總能量0.3dB的導頻。VSB調制器每一個時鐘信號取碼流log2M（bit/s），通過D/A轉化為M進制的模擬信號，然后加上導頻信號，再被fIF載調制成VSB信號（此時信號寬帶為12MHz）。經VSB濾波器后調制信號變?yōu)?MHz的殘留邊帶，再通過發(fā)射機將調制信號送入有線電視系統(tǒng)。VSB調制系統(tǒng)如圖3-1所示Log2MD/A發(fā) 射 機V S B濾 波 M電平 電纜導頻 fIF 圖3-1

41、多進制VSB調制器方框圖以MSK調制方式采用多電平基帶信號對一個高頻載波進行平衡調制時，得到多種幅度的高頻已調波。它在頻譜上是載波抑制的雙邊帶信號，單側邊帶的帶寬等于基本信號本身的帶寬，所以整個己調波帶寬是基帶信號帶寬的二倍。MAKS中的M=2k，當k=l，2，3，4時，M=2，4，8，16實際上，其基帶信號攜帶的信息在任一個邊帶中已全部包含，所以，傳輸時可以抑制一個邊帶而只發(fā)送另一個邊帶。這樣，己調波的傳輸帶寬就等于基帶信號的帶寬B。由于基帶碼率為Rb/k時在理想低通情況下基帶信號的帶寬為B=Hz （式3-1）因而單邊帶的高頻調制效率為:= =2k=2log2M(bit/S/Hz)（式3-2

42、）當考慮到低通濾波具有滾降系數(shù)a(=01)時，實際的高頻帶寬應為B(1+a)，所以實際的高頻調制效率為=2(bit/s/Hz)（式3-3）不過，如果只傳送抑制載波的一個單邊帶，接收端不能從中獲得參考載波而將無法解調。因此，在傳送信號需再傳送一個低電平的、被抑制的基準載波信息，它稱為導頻信號。這時，具體可將傳送的上邊帶向下側展寬一些，使包含進載波分量，就像目前的模擬電視信號廣播中應用的殘留邊帶調制(VSB)方式一樣。因此，此種MASK調制傳輸方式在數(shù)字電視的應用中稱為MVSB調制。在美國的數(shù)字電視地面廣播中，采用的高頻調制方式是8VSB，而在有線數(shù)字電視傳輸中，采用16VBS調制。顯然，M越大時

43、，高頻調制效率越高。有線信道是質量較好的傳輸媒體，外來干擾小，容許使用M值大的MVSB調制方式。 3.3.2MQAM調制QAM(正交幅度調制)是一種節(jié)省頻帶的數(shù)字調制方法。在2400bit/s以上的中、高速調制中常被采用，廣泛用于數(shù)字電視的廣播傳輸。QAM有較高的頻帶利用率，同時有較高的信噪比。QAM是在6MHz帶寬正交調幅的M進制（M=2，4，8，16）調制方式，完整的表達式為M2QAM（M=2，4，8，16），抑制的載波在離頻道低端大約3MHz處。根據(jù)乃奎斯特理論，一個6MHz帶寬采用雙邊帶最大可以傳6Mbit/s的信號流?？紤]到采用升余弦滾降，只能傳5.4Mbit/s的信號流。QAM調制

44、器首先將輸入的信號流串并重組，分成I和Q兩路，并分別進入相應的DA轉化為M進制的模擬信號，用正交的載波coswct和sinwct進行調制，相加后稱為QAM的調制波，經功率放大后送入有線電視系統(tǒng)。MQAM信號的已調載波矢量可充分利用整個調制平面，在一樣的平均載波功率下對于一樣的M值可使MQAM的抗干擾能力強于MAKS和MPSK。16QAM的調制器框圖如圖3-2所示，輸入的串行數(shù)據(jù)流經過串/并變換器分成兩路比特流b1b2和b3b4，它們分別由數(shù)/模變換器把4種數(shù)據(jù)組合(00，01，11，10)變換成四種模擬信號電平(+3，+1，-1，-3)，上、下支路的模擬輸出分別調制載波信號sinwct和cos

45、wct，然后通過加法器使兩個已調載波相加，得到合成的調相波信號16QMA輸出。數(shù)模變換 b1 sinwct載 波 產 生 b2串/并數(shù)據(jù)輸入數(shù)模變換900 b3 coswct b4圖3-2 16QAM調制器3.4數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)主要性能參數(shù)系統(tǒng)主要性能參數(shù)是評價系統(tǒng)性能優(yōu)劣的量化依據(jù)，有線數(shù)字電視系統(tǒng)的性能主要用信噪比（S/N），載噪比（C/N），誤碼率（Pe），調制誤差率（MER），相位抖動（PJ）和載波相位噪聲（PN）等幾個技術參數(shù)來衡量3.4.1脈沖編碼調制信號的帶寬脈沖編碼調制信號是“1”和“0”的不用排列組合。通常則是0和1的雜亂的排列組合，但是0和1的交替出現(xiàn)這種數(shù)字圖形包含的

46、最高頻譜成份最高。在實際系統(tǒng)中每一組二進制電碼代表一個數(shù)值，叫做一個“字”，“字”與“字”之間具有一定的空隙。每一組二進制電碼部，各脈沖之間也可能具有一定的間隔（在歸零脈沖情況下），這些都會使頻帶加寬。在接收端，為了沒有差錯地恢復脈沖編碼信號，只需要在每個時刻正確的區(qū)別是1還是0。若將脈沖編碼信號通過一個低通濾波器，該低通濾波器的帶寬恰好能夠讓途中所示的正弦波通過，該正弦波的頻率等于途中脈沖波形的重復頻率，即二進制數(shù)字0和1的出現(xiàn)的頻率的一半。這時，接收端就可以根據(jù)濾波器鎖輸出的正弦波正確的區(qū)別1和0。因此，為了能夠在接收端無錯誤的恢復原脈沖編碼調制波形，所需頻帶寬度至少應等于二進制數(shù)字出現(xiàn)的

47、頻率的一半。二進制數(shù)字出現(xiàn)的頻率即單位時間傳送二進制數(shù)字的位置，因此也叫做傳輸比特率或傳輸碼率。根據(jù)脈沖編碼調制信號是“1”和“0”的不用排列組合。根據(jù)取樣定理，亮度信號和色差信號的取樣頻率分別應為12MHz和3MHz若量化分層數(shù)目為356，則需用8bit二進制電碼來傳送每個取樣的量化值，這樣傳輸比特率應為（12+3）8=120（Mbit/s）。因此，壓縮比特率（即壓縮頻帶）的問題是數(shù)字電視中一個重要課題。差分脈沖編碼調制就是圖像信號編碼中壓縮傳輸比特率的一種方法，它用信號的取樣值與信號的預測值（根據(jù)信號過去的數(shù)值進行估計）的差值來進行編碼并予以傳輸。實驗表明，每一取樣值只需用4bit二進制電

48、碼來傳送，就可得到比較理想的圖像質量。也就是說，它的傳輸比特率比脈沖編碼調制壓縮一半，因而頻帶寬度也壓縮了一半。目前，大多數(shù)采用MPEG-2壓縮標準。3.4.2 視頻信噪比模擬信號在進行模/數(shù)轉換后，出于任意兩個量化電平中間的部分，就會與其后數(shù)/模轉換出來的信號由微笑差別，這相當于在原始信號上疊加了一個噪聲，這就是前述的量化噪聲。量化噪聲平均功率Np=q2/2，式中q為量化間隔。設單極性滿幅度信號峰峰值為Sp-p，量化噪聲的均方根為Nrms，則視頻信噪比公式為： Sp-p/Nrms=10.8+6n（dB） （式3-4）式中，n為量化的bit數(shù)量級。量化噪聲是白噪聲，符合噪聲疊加規(guī)律。量化噪聲的

49、大小取決于模擬信號，比如平場信號和斜場信號進行同樣的數(shù)/模轉換和模/數(shù)轉換所產生的量化噪聲不一樣。3.4.3 誤碼率當發(fā)送端發(fā)“1”，接收端收到“0”時或當發(fā)射端發(fā)“0”。接收端卻收到“1”時，這種收發(fā)碼不一致的情況叫誤碼。在相當長的一段時間數(shù)碼流中出現(xiàn)誤碼的概率叫誤碼率（Pe）。誤碼率=出現(xiàn)誤碼的碼元數(shù)/數(shù)碼流的總碼元數(shù)。誤碼產生的原因很多，包括噪聲和脈沖抖動的影響，工業(yè)干擾和雷電干擾等等。誤碼率越小，要求視頻信噪比越高。比如，為了使某數(shù)字系統(tǒng)的誤碼率達到10的負9次，要求信噪比為21.6dB左右。3.4.4 抖動功能抖動是數(shù)字信號傳輸過程中的一種瞬時不穩(wěn)定現(xiàn)象。它表示數(shù)字信號的各瞬間對于標

50、準時間位置的偏差。抖動包括兩個方面：一是輸入信號脈沖在某一平均位置左右變化，二是提取的時鐘信號在中心位置上的左右變化。這種抖動現(xiàn)象相當于對數(shù)字信號進行了相位調制。如果我們用示波器觀察這種信號，則在穩(wěn)定的脈沖圖樣的前沿和后沿上出現(xiàn)某低頻干擾調制，其頻率一般為02kHz。抖動嚴重時，由于脈沖移位使接收機把所有脈沖誤認為無脈沖（或相反）。系統(tǒng)的傳輸速率越高，抖動的影響也越大。產生抖動的原因很多，中繼器中產生的抖動，除了與定時提取電路的性能有關外，還與輸入信號的狀態(tài)有關：當輸入碼流中出現(xiàn)長連“0”碼時，定時提取困難，也會產生定時抖動；在多級中繼器的系統(tǒng)中，每個中繼器產生的抖動還會出現(xiàn)積累。使性能更加惡

51、化?？刂苹蛞种贫秳拥姆椒ㄓ袃煞N：一是對是真信號進行擾碼/解碼或采用線路碼型，對數(shù)據(jù)源的脈沖序列重新排列，破壞長連“0”碼和連“1”碼，防止抖動的產生和減小系統(tǒng)抖動的累積；另一種方法是采用“緩沖儲存器”和“在定時”技術。由于抖動譜線分布在時鐘頻譜左右的某個區(qū)域，因此利用跟蹤濾波器或模擬鎖相環(huán)路，可以抑制傳輸信號的抖動。抖動的單位是UI它表示單位時隙，當信號脈沖為NRZ碼時，1UI就是1bit傳輸信息所占用的時間，它在數(shù)值上等于傳輸速率的倒數(shù)。由于抖動難以完全消除，因此在實際工程中，往往提出一些系統(tǒng)容許的最大抖動指標，作為對抖動的限制條件。抖動的性能參數(shù)主要為以下三種（1）輸入抖動容限：系統(tǒng)容許輸

52、入信號的最大抖動圍。（2）輸出抖動：系統(tǒng)輸出口的信號抖動特性。（3）抖動轉移特性：在不同的調試頻率下，系統(tǒng)輸入信號的抖動值和輸出信號的抖動值之比（增益）的分布特性。3.4.5 可靠性與可用性生活經驗告訴我們，只有既具備良好的技術性能，又經久耐用、充分可靠的產品才能算真正質量好的產品。這通常要用產品可靠性與可用性來加以衡量。對于數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)而言，產品可靠性與可用性包括傳輸系統(tǒng)的兩個終端接口間傳輸通道上所有的產品的可靠性與可用性。所采用的分析方法一般是故障的統(tǒng)計分析法，通過對使用現(xiàn)場的實際調查結果，統(tǒng)計故障次數(shù)、記錄每兩次故障的間隔時間、每次故障的維修時間等，以求出該系統(tǒng)的平均故障間隔時間

53、和平均維修時間。4. DVB系統(tǒng)的System View仿真4.1 System View仿真系統(tǒng)簡介System View是一個動態(tài)的系統(tǒng)仿真軟件，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設計、仿真，能滿足復雜通信系統(tǒng)不同層次的設計與仿真的要求。System View以模塊化和交互式的界面，在大家熟悉的Windows窗口環(huán)境下，為用戶提供了一個嵌入式的分析引擎。使用System View你只需要關心項目的設計思想和過程，而不必花費大量的時間去編程建立系統(tǒng)仿真模型。System View帶有DVB專業(yè)庫，包括一整套在進行DVB系統(tǒng)設計和仿真時可能用到的輔助工具。利用它，可以很方便的完成對基于歐洲電信標準ETS

54、30O 744下的各種DVB系統(tǒng)的仿真。它提供了一整套完整的模塊，可以分別對系統(tǒng)中各個層次上信號的產生與解調進行仿真。另外也提供了可以代表整個調制器或解調器的單個模塊。通過對調制方式、調制模式參數(shù)、幀結構類型等各項參數(shù)進行靈活合理的設置，就可以對各種模式的DVB系統(tǒng)進行仿真和分析。有線數(shù)字電視系統(tǒng)主要由同步取反和隨機化、RS編譯碼、卷積交織編譯碼、差分編譯碼、QAM調制解調等組成，本文利用System View對組成部分的QAM、RS編譯碼、交織編譯碼進行仿真。4.2 QAM調制解調模塊的仿真QMA調制解調器是DVB-C系統(tǒng)的重要組成部分之一，其結構框圖如圖4-1所示。低通2-n電 平轉 換串

55、 并變 換串/并轉 換 I coswct載 波提 取二進制二進制 sinwct 輸入 Q 輸出2-n電平轉 換低通圖 QAM調制解調系統(tǒng)組成圖中n表示轉換的電平數(shù)，為了實現(xiàn)不同的MQAM調制方式，對于16QMA，32QAM，64QAM，128QAM和256QAM，n的取值分別為n=4，6，8，12，16。4.2.l、QAM仿真模塊的組成QAM的產生有兩種方法:(1)正交調幅法:它是用兩路正交的電平振幅鍵控信號疊加而成。(2)復合相移法:它是用兩路獨立的移相鍵控信號疊加而成。本文采用正交調幅法，并且省略了串/并和并/串變換部分，而用兩路獨立的電平基帶信號代替。QAM調制解調系統(tǒng)首先將輸入信號流分為I、Q兩路，需要經過串并重組，數(shù)模轉換，再分別coswct ，sinwct進行調制相加后成為調制以后的波形，經功率放大后送入有線電視系統(tǒng)。在接收端，解調器將接收的調制信號經調諧、帶通濾波器后進入解調電路。QAM基準載波是經過非線性處理后去掉調制部分，并用窄帶濾波器濾除噪音和幅度的變化才恢復載波的，用相干解調法解調QAM調制波，得到信號I、Q。仿真模塊如圖4-2所示。圖4-2 QAM調制解調仿真模塊的組成4.2.2 參數(shù)設置QAM調制解調仿真