數(shù)字有線電視的信道編碼技術(shù)

1、通信技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2目 錄010203040531.什么是信道編碼 復(fù)用后的節(jié)目流不適于在傳輸通道中傳輸。為了使信號(hào)適配于傳輸信道，減少傳輸過程的差錯(cuò)，還需要對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行必要的處理（再編碼），這種做法叫做信道適配，也稱為信道編碼，它的作用主要是負(fù)責(zé)誤碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。信道編碼碼流的隨機(jī)化卷積交織R-S編碼字節(jié)到字符的映射差分編碼QAM調(diào)制基帶成型濾波42.碼流的隨機(jī)化u一是防止在特殊情況下出現(xiàn)調(diào)制器輸出未調(diào)制載波，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾；u二是把MPEG2碼流中的連“0”、連“1”信號(hào)攪亂。因?yàn)檫B“0”、連“1”會(huì)破壞傳輸系統(tǒng)的定時(shí)功能，而定時(shí)一旦被破壞，收、發(fā)雙方會(huì)失去同步，時(shí)

2、分復(fù)用的數(shù)字傳輸就完全亂了。 碼流的隨機(jī)化兩個(gè)目的：u采用偽隨機(jī)碼（PRBS）對(duì)輸入的MPEG2碼流進(jìn)行隨機(jī)化處理，就是用較長(zhǎng)的偽隨機(jī)序列與MPEG2序列送入移位寄存器一個(gè)比特一個(gè)比特地“模2加”，使原來的信號(hào)規(guī)律也具有了偽隨機(jī)性質(zhì)。這樣連“0”、連“1”的現(xiàn)象就被消滅了。u隨機(jī)化處理也叫做能量擴(kuò)散。 隨機(jī)化的方法：52.碼流的隨機(jī)化63.R-S編碼 R-S編碼的目的： 為了糾錯(cuò)，即解決誤碼問題 R-S編碼的能力： 糾錯(cuò)能力相當(dāng)強(qiáng)，在輸入誤碼率為10E-4的情況下，糾正錯(cuò)誤碼，達(dá)到10E-12。 R-S糾錯(cuò)的方法：u在發(fā)送端，MPEG2碼流中插入16個(gè)用于檢驗(yàn)的冗余字節(jié)，使MPEG2的傳輸包由

3、188字節(jié)變成了188+16=204字節(jié)。u在接收端，靠檢驗(yàn)該冗余字節(jié)的情況，來判斷并糾正錯(cuò)誤。RS編碼稱為外層糾錯(cuò)編碼，對(duì)突發(fā)干擾有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力。74.卷積交織 交織編碼的實(shí)質(zhì)是將突發(fā)誤碼分散為隨機(jī)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。 卷積碼：卷積碼（n,k,m) 主要用來糾隨機(jī)錯(cuò)誤，它的碼元與前后碼元有一定的約束關(guān)系，編碼復(fù)雜度可用編碼約束長(zhǎng)度m*n來表示。一般地，最小距離d表明了卷積碼在連續(xù)m段以內(nèi)的距離特性狀態(tài)圖。 n/n+1，輸入n個(gè)比特，編碼后輸出n+1個(gè)編碼比特。84.卷積交織交織的原理 以矩形交織為例，矩形交織是將分組碼構(gòu)成一個(gè)m行n列的矩陣，通常每行是一個(gè)（

4、n，k）分組碼字，將分組碼字按行寫入隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM），再按列讀出發(fā)送出去，接收端按列寫入RAM，再按行讀出，對(duì)每一行的一個(gè)碼字進(jìn)行糾錯(cuò)譯碼。傳輸中的的突發(fā)錯(cuò)誤（長(zhǎng)度為b）只能以列的順序出現(xiàn)，只要mb，則突發(fā)錯(cuò)誤就分散到每一行的分組碼中，而且每個(gè)分組碼最多只有一個(gè)分散了的誤碼，所以可以被分組碼糾正。m越大能糾正的突發(fā)長(zhǎng)度b也越長(zhǎng)。94.卷積交織交織的原理105.調(diào)制 所謂調(diào)制，就是按調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數(shù)的過程。 解調(diào)則是相反的變換過程，即由載波參數(shù)的變化去恢復(fù)基帶信號(hào)。 數(shù)字信號(hào)的調(diào)制必須用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制 數(shù)字信號(hào)傳輸有三種基本方式，即幅度鍵控（ASK）

5、頻移鍵控（FSK）和相位鍵控（PSK）。115.調(diào)制 正交調(diào)幅信號(hào)有兩個(gè)相同頻率的載波，但是相位相差90度。一個(gè)信號(hào)叫I信號(hào)，另一個(gè)信號(hào)叫Q信號(hào)。從數(shù)學(xué)角度將一個(gè)信號(hào)表示成正弦sinCt，另一個(gè)表示成余弦cosCt，兩種被調(diào)制的載波混和疊加成QAM調(diào)制信號(hào)。 到達(dá)目的地后，通過與參考載波的反向調(diào)制被分離，經(jīng)低通濾波、閾值判決，并/串變換，恢復(fù)出原始碼流。125.調(diào)制QAM調(diào)制與解調(diào)原理框圖135.調(diào)制 mQAM同時(shí)利用了載波的幅度和相位來傳遞信息比特，因此在最小距離相同的條件下可實(shí)現(xiàn)更高的頻帶利用率 調(diào)制方式通常有二進(jìn)制QAM（4QAM）、四進(jìn)制QAM（l6QAM）、八進(jìn)制QAM（64QAM）

6、 對(duì)應(yīng)的空間信號(hào)矢量端點(diǎn)分布圖稱為星座圖145.調(diào)制 64QAM中采用的是8進(jìn)制（或8電平），每個(gè)星座點(diǎn)由6比特（6位二進(jìn)制組成，從000000111111），所有的信息（視頻碼流、音頻碼流、和輔助數(shù)據(jù)碼流）都在每一個(gè)星座點(diǎn)中的6比特中。 在64QAM中，經(jīng)28電平轉(zhuǎn)換后可得到-1、-3、-5、-7、+1、+3、+5和+7共8個(gè)電平，則調(diào)制器I（正交）輸出的8個(gè)信號(hào)為+7sinct、+5sinct、+3sinct、+1sinct、-1sinct、-3sinct、-5sinct、-7sinct；調(diào)制器（同相）輸出的8個(gè)信號(hào)為：+7cosct、+5cosct、+3cosct、+1cosct、-1cosct、-3cosct、-5cosct和-7cosct。兩路己調(diào)信號(hào)相加共有64個(gè)不同的組合，這樣便形成64QAM的星座圖。15總結(jié)數(shù)字電視的信道編碼，采用了一系列的技術(shù)，如隨機(jī)化