數(shù)字電視技術(shù)交流資料

1、 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word 可修改 歡送下載 精品 Word數(shù)字電視(sh z din sh)技術(shù)交流資料數(shù)字通訊系統(tǒng)(xtng)介紹1).信源編碼(bin m):減少(jinsho)數(shù)字信號的冗余度,提高(t go)系統(tǒng)的有效性;2).信道編碼:給信源編碼器輸出符號增加冗余符號,并讓這些符號滿足一定的數(shù)學規(guī)律,使傳輸具有糾錯或檢錯能力;3).同步器:確保收發(fā)端準確同步4)調(diào)制器:將基帶信號變換為更適合于信道中傳輸?shù)男盘栃问?).基帶傳輸系統(tǒng)不包括調(diào)制和解調(diào)環(huán)節(jié)2)基帶信號形成器可能包括有編碼器,加密器以及波形變換(碼行變換)等數(shù)字電視系統(tǒng)簡介2.1概

2、述所謂數(shù)字電視，就是將圖像畫面的每一個像素、伴音的每一個音節(jié)都用二進制數(shù)編成多位數(shù)碼，并以非常高的比特率進行數(shù)碼流發(fā)射、傳輸、接收的系統(tǒng)工程。數(shù)字電視播送，其信號流程包括制作(編輯)、信號處理、播送(傳輸)和接收(顯示)幾個過程2.1.1目前用于數(shù)字節(jié)目制作的手段主要有：數(shù)字攝像機和數(shù)字照像相機、計算機、數(shù)字編輯機、數(shù)字字幕機；2.1.2用于數(shù)字(shz)信號處理的手段有：數(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)、壓縮(y su)、解壓、縮放等技術(shù)；2.1.3用于傳輸?shù)氖侄?shudun)有：地面播送(b sn)傳輸(chun sh)、有線電視(或光纜)傳輸、衛(wèi)星播送(DSS)及寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)(ISDN)、

3、DVD等；2.1.4用于接受顯示的手段有：陰極射線管顯示器(CRT)、液晶顯示器、等離子體顯示器、投影顯示(包括前投、背投)等2.2地面播送傳輸系統(tǒng)原理框圖數(shù)字電視地面播送傳輸系統(tǒng)發(fā)送端完成從輸入數(shù)據(jù)碼流到地面電視信道傳輸信號的轉(zhuǎn)換。輸入數(shù)據(jù)碼流經(jīng)過擾碼器隨機化、前向糾錯編碼FEC，然后進行從比特流到符號流的星座映射，再進行交織后形成根本數(shù)據(jù)塊。根本數(shù)據(jù)塊與系統(tǒng)信息組合復用后，經(jīng)過幀體數(shù)據(jù)處理形成幀體。而幀體與相應的幀頭PN序列復接為信號幀組幀，經(jīng)過基帶后處理轉(zhuǎn)換為基帶輸出信號8MHz帶寬內(nèi)。該信號經(jīng)正交上變頻轉(zhuǎn)換為射頻信號UHF和VHF頻段范圍內(nèi)。本系統(tǒng)的發(fā)送端原理如圖1 所示。2.3信源局

4、部的國際標準主要是MPEG活動圖像專家組提出的MPEG-1、MPEG-2MPEG-4 等視音頻標準，以及的 ITUH.264/MPEG AVC、Microsoft/SMPTE VC1 和我國自己制定的 AVS視頻編碼標準。2.4信道(xn do)局部(jb)的標準(biozhn)這局部(jb)標準(biozhn)比擬多，根據(jù)傳輸媒介的不同分為衛(wèi)星、有線、地面三種，其中衛(wèi)星的標準有:歐洲D(zhuǎn)VB組織提出的DVB-S、DVB-S2；有線主要有:DVB-C，OpenCable。當前，地面數(shù)字電視的國際標準主要有三個：2.4.1歐洲D(zhuǎn)VB 組織提出的以COFDM 為核心技術(shù)的DVB-T標準；2.4.2美

5、國大聯(lián)盟組織提出的以8VSB 為核心技術(shù)的ATSC 標準；2.4.3日本提出的以BST-OFDM 為核心技術(shù)的ISDB-T 標準等,我國現(xiàn)在使用的主要有GB20600-2006, DAB(廣州在用),DVB-T(深圳在用),CMMB(廣電),數(shù)字電視要進行信道編解碼及調(diào)制解調(diào)的目的是通過糾錯編碼、網(wǎng)格編碼、均衡等技術(shù)提高信號的抗干擾能力，通過調(diào)制把傳輸信號放在載波或脈沖串上，為發(fā)射做好準備。我們目前所說的各國數(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，具體包括糾錯、均衡等技術(shù)的不同，帶寬的不同，尤其是調(diào)制方式的不同 2.5 DMB-TH數(shù)字電視單站系統(tǒng)2.6 DMB數(shù)字電視(sh

6、 z din sh)單頻網(wǎng)系統(tǒng)DMB-TH 系統(tǒng)(xtng)是一個完整透明的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，支持所有傳輸格式為MPEG2-TS 流的數(shù)據(jù)(shj)碼流。不管什么樣的數(shù)據(jù)，例如MPEG-1、MPEG-2、中國(zhn u)的AVS、MPEG-4、H.264、IP 數(shù)據(jù)(shj)、Windows Media9 等格式的數(shù)據(jù)碼流，只要打包成該格式的碼流都可以(ky)經(jīng)過DMB-TH傳輸系統(tǒng)(xtng)進行傳送。當然也包括16:9 等各種( zhn)顯示格式的信源數(shù)據(jù)流三.數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)3.1鼓勵器EXCITER數(shù)字電視發(fā)射機與模擬電視發(fā)射機不同，它的輸入信號不是通常的視頻和音頻節(jié)目信號，而是將音頻、

7、視頻信號按MPEG標準，經(jīng)過壓縮、編碼，并與其它數(shù)據(jù)信息復用打包后的傳輸碼流TS流。輸入的TS流進入鼓勵器，經(jīng)過信道編碼與調(diào)制單元，形成符合一定制式標準的模擬中頻信號，這些工作均由鼓勵器完成. 數(shù)字電視鼓勵器局部的主要功能是進行信道編碼處理和調(diào)制，前者目的是增加抗干擾能力，保證接收端進行正確接收，后者的目的用于傳輸，很多地方常常稱該種鼓勵器為COFDM調(diào)制器COFDM編碼器在地面(dmin)無線傳輸中，多徑效應影響最為嚴重，常采用抗多徑干擾顯著的COFDM技術(shù)(jsh)。COFDM稱為編碼正交頻分復用調(diào)制，它是由大量的子載波構(gòu)成，將各載波加以調(diào)制。也就是說，將串行傳輸?shù)姆?fho)序列MPE

8、G-2碼流分成(fn chn)長度為N的段，再將每段內(nèi)的N個符號分別(fnbi)調(diào)制到N個載波上，之后一起發(fā)送。COFDM是一種并行調(diào)制技術(shù)，將符號周期延長了N倍，從而提高了對多徑干擾的抵抗能力時鐘和同步在一個8MHz帶寬的頻道內(nèi)，對于COFDM調(diào)制器來說，所有的數(shù)字處理需要有一個高精度的信號，其頻率為18.2857MHz256/7MHz。對于輸入模塊和UHF變頻器，還需要一些其它的時鐘頻率信號。所有這些信號都必須要有非常高的頻率精度和很小的頻率漂移，即很高的頻率穩(wěn)定度，彼此間相互鎖定。它們可由高性能的鎖相環(huán)PLL電路產(chǎn)生，與輸入碼流或參考信號相鎖。如果MPEG傳輸碼流信號來自通訊網(wǎng)絡，如果將

9、這些時鐘信號與輸入碼流鎖定，要抑制頻率漂移將非常困難對于SFN來說，鼓勵器必須能夠在時域和頻域上與GPS全球定位系統(tǒng)信號相鎖。當GPS信號失鎖時對于SFN，GPS容許有幾個小時的失鎖，鼓勵器內(nèi)部的時鐘參考信號必須十分穩(wěn)定，確保頻率穩(wěn)定3) 數(shù)字預校正 DVB-T模擬信號有很高的峰值對平均值的比值峰值系數(shù)，實測數(shù)值在15dB左右，由于這個原因，在信號的放大過程中很難消除信號失真。雖然采用降低峰值數(shù)值，可以降低峰值對平均值的比值峰值系數(shù)，但是會導致信號帶寬內(nèi)的信噪比降低，這種方式是不能采用的。通常采用數(shù)字和模擬預校正來抵消由于放大局部所造成的非線性失真。 采用預校正可以帶來以下(yxi)兩點好處：

10、降低放大(fngd)過程中產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物； 在給定(i dn)的條件下，獲得較大的功率輸出。 在使用模擬(mn)電視發(fā)射機時，模擬預校正技術(shù)的成效(chngxio)往往受到限制，并且有很多調(diào)整步驟。而數(shù)字預校正技術(shù)具有更加精確和穩(wěn)定的優(yōu)勢，它能夠自動校正由于溫度和使用時間的延長帶來的放大特性的漂移。 當前數(shù)字電視發(fā)射機的技術(shù)重點都在研制開發(fā)適合數(shù)字電視發(fā)射機的中頻預校正電路，以改善AB類放大器的線性、提高放大器的效率，這對全固態(tài)數(shù)字電視發(fā)射機尤其顯得重要。4) 比特率適應 該模塊主要是針對多頻網(wǎng)運行，它可以使鼓勵器接收任何比特率的MPEG-TS流。5) SFN輸入模塊 在進行單頻網(wǎng)SFN播送時

11、，所有發(fā)射機工作在同一頻率上，在同一時間使用同樣的比特率。SFN模塊插在鼓勵器上，來確保在時間和頻率上的同步。所謂頻率同步，指的是在SFN網(wǎng)上的鼓勵器必須與參考頻率相鎖，所以參考頻率的選擇非常重要，其中最為簡捷的方式是使用來自GPS接收機的10MHz的頻率信號作為信號源。對于時間同步，指的是SFN模塊從MPEG-TS輸入碼流中提取出MIP信息包，該信息包中含有時間標簽信息，經(jīng)過一定時延處理后采用來自GPS的1pps信號作為參考信號，最大時延為1秒，可以保證工作在單頻網(wǎng)上所有的發(fā)射機在時間上同步。6)遙控控制接口 為了適應未來全天24小時播出和無人職守的需要，在鼓勵器上均安裝有遙控控制接口，接口

12、模式有兩種：標準RS232接口、可以和互聯(lián)網(wǎng)相接的以太網(wǎng)口。從DVB今后的開展的趨勢來看，與計算機領(lǐng)域的標準相適應，符合TCP/IP和SNMP協(xié)議的以太網(wǎng)接口將是未來的方向。遙控接口的功能很強，可以對鼓勵器的工作狀態(tài)進行全程監(jiān)測，主要包含以下三個方面： 1監(jiān)測輸入鼓勵器的碼流； 2監(jiān)測所有的信號處理過程； 3監(jiān)測(jin c)輸出的模擬信號。3.2發(fā)射機移動(ydng)多媒體播送(b sn)發(fā)射機是將低電平的移動(ydng)多媒體播送(b sn)信號變?yōu)楦唠娖缴漕l信號的設(shè)備，主要由變頻和功率放大兩個模塊構(gòu)成，其邏輯組成框圖如圖1所示。上變頻模塊對調(diào)制器輸出的中頻信號進行頻率變換，功率放大器對中

13、頻信號進行多級功率放大。1)U頻段發(fā)射機技術(shù)指標表1 移動多媒體播送發(fā)射機技術(shù)性能指標序號工程指標1工作頻率我國電視470MHz862MHz頻段中一個指定的頻道。2工作帶寬8MHz3頻率準確度使用內(nèi)部基準偏差不大于50Hz ；使用外部基準偏差不大于1Hz。4頻率穩(wěn)定度使用內(nèi)部基準3月內(nèi)偏差不大于110-7 ；使用外接基準3月內(nèi)偏差不大于110-9。5頻率調(diào)節(jié)步長/波道間隔1Hz/8MHz6輸入信號電平范圍(-7)(-10)dBm7輸出功率穩(wěn)定度0.3dB8功率調(diào)節(jié)范圍/精度功率調(diào)節(jié)范圍在0到額定輸出功率范圍內(nèi)，步進為0.1dB。9峰值平均功率比滿足CCDF曲線模板要求10鄰頻道帶內(nèi)無用發(fā)射功率

14、鄰頻道內(nèi)的無用發(fā)射功率與帶內(nèi)發(fā)射功率的比45dB11鄰頻道帶外無用發(fā)射功率鄰頻道外的無用發(fā)射功率與帶內(nèi)發(fā)射功率的比60dB12帶內(nèi)不平坦度0.5dB13前后帶肩比38 dB4.2MHz14駐波比1.115本振相位噪聲具體指標參見6.2.1本振相位噪聲16頻譜模板見6.2.2射頻頻譜模板17模擬鄰頻數(shù)字鄰頻模擬鄰頻具體指標參見6.2.3.1 模擬鄰頻數(shù)字鄰頻具體指標參見6.2.3.2 數(shù)字鄰頻S頻段(pn dun)發(fā)射機技術(shù)指標序號參數(shù)名稱單位技術(shù)規(guī)格備注輸出信號頻率范圍MHz2647.512.5最低要求2647.55輸出額定功率W200W100W50W20WOFDM調(diào)制方式下帶肩比35dB時的

15、額定輸出平均功率帶內(nèi)波動dB0.5dB指標1決定的頻帶范圍內(nèi)MER優(yōu)于38dB本振相位噪聲dBc/Hz1KHz-85 10KHz-95 100KHz-110 帶外雜散和諧波抑制dB-70帶內(nèi)雜散dB-72數(shù)字帶肩比dB35數(shù)字OFDM調(diào)制 頻率穩(wěn)定度110-9頻率調(diào)整步進KHz1輸出功率可調(diào)范圍dB-100群時延Ns10最低要求40噪聲系數(shù)dB6輸出端口駐波比dB1.5輸出功率穩(wěn)定度dB0.3dB供電電壓VAC220V15%AC180260V范圍內(nèi)工作環(huán)境溫度-10+45室內(nèi)型-40+50室外型存儲溫度-55+80,相對濕度095%發(fā)射機功放技術(shù)(jsh)由于(yuy)OFDM信號是由大量獨立

16、、同分布(fnb)載波構(gòu)成，根據(jù)中心極限定理可知OFDM信號(xnho)瞬時值的概率密度接近于正態(tài)分布，OFDM信號近似于存在(cnzi)隨機尖峰的噪聲信號(xnho)，因此OFDM 時域信號的主要特點就是峰均比PAPR較高。一般模擬PAL-D電視信號的峰均比為3dB，OFDM信號的峰均比為8.28dB，數(shù)字電視發(fā)射機 OFDM射頻信號的峰值幅度應與PAL方式工作時的同步頭信號幅度相同，為保證傳輸OFDM信號發(fā)射機工作線性范圍，發(fā)射機需留出相當大的線性功率裕量， 否那么將因功放的非線性而造成帶內(nèi)互調(diào)失真以及帶外的頻譜泄漏，因此如何提高功率放大器的線性化問題是模擬電視發(fā)射機數(shù)字化改造的一個重要問

17、題功放線性化技術(shù)功率回退法、負反應校正技術(shù)、前饋線性化技術(shù)和預失真現(xiàn)在用得比擬多的是預失真技術(shù)包括模擬預失真和數(shù)字預失真前饋功放原理框圖預失真器的電路(dinl)結(jié)構(gòu) 根本(gnbn)的諧波(xi b)發(fā)生器電路如圖1所示。 功放結(jié)構(gòu)(jigu)新一代UHF功放管的輸出(shch)能力為250W至300W，其中(qzhng)MRF377個別(gbi)廠已在使用，MRF6P3300和BLF872已可供 樣品(yngpn)，新一代VHF開始(kish)采用LDMOS技術(shù)，已在使用的LR301為300W至350W，已在開發(fā)后期的BLF369的目標輸出能力為500W，已可提供 樣管，隨著這些新型管的制

18、造技術(shù)的穩(wěn)定和成熟，必將推動功放單元的再次換代。四.數(shù)字電視覆蓋系統(tǒng)目前用于數(shù)字電視無線網(wǎng)路覆蓋的有MMDS,MUDS,無線寬帶直放站等MMDS 即為多路分米波分配系統(tǒng)Muchannel Microwave DistributesystemMUDS 即為多路分米波分配系統(tǒng)Muchannel UHF Distributesystem MMDS/MUDS方案應用框圖 4.1MMDS/MUDS原理框圖50WMMDS發(fā)射系統(tǒng)技術(shù)指標品名 Name規(guī)格 ModelTX-S/47A/DS2577.5-I參 數(shù) Specifications技術(shù)規(guī)格備注單位輸入頻率范圍57.582.5MHz輸出頻率范圍26352660最低要求2642.52652.5MHz輸出額定功率50OFDM調(diào)制方式下帶肩比35dB時的額定輸出功率W帶內(nèi)波動0.5dB輸出頻率范圍內(nèi)dBMER優(yōu)于38dB帶外雜散和諧波抑制-60dB帶內(nèi)雜散-50dB數(shù)字帶肩比35數(shù)字OFDM調(diào)制dB頻率穩(wěn)定度500Hz輸出功率可調(diào)范圍-100dB群時延10Ns噪聲系數(shù)6dB輸出端口駐波比1.5輸出功率穩(wěn)定度0.3dBdB供電電壓AC220V15%AC180260V范圍內(nèi)V本地監(jiān)控支持控制面板采用中文顯示輸入端口N-Female50輸出端口N-Female50工作環(huán)境溫度-10+45存儲溫度-55+80相