數(shù)字電視廣告?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)管理知識(shí)

第8章數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)8.1DVB傳輸系統(tǒng)概述8.2DVB-S傳輸標(biāo)準(zhǔn)8.3DVB-S2的傳輸標(biāo)準(zhǔn)8.4DVB-C的傳輸標(biāo)準(zhǔn)8.5DVB-T傳輸標(biāo)準(zhǔn)8.6DVB-H傳輸標(biāo)準(zhǔn)8.7DVB-T與ATSC、ISDB-T的比較8.8中國(guó)地面數(shù)字電視廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)8.9小結(jié)第一頁(yè)，共五十七頁(yè)。8.1

DVB標(biāo)準(zhǔn)

DVB是以歐洲為主，世界上有200多個(gè)組織參加開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目。以發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)電視SDTV為主，是一套完整的數(shù)字電視解決方案，得到了廣泛的應(yīng)用。DVB系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)有：

DVB-S用于11／12GHz頻段的數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)，適用于多種轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬與功率，傳輸層的數(shù)碼率最大為38.1Mb/s。DVB-S2是DVB-S的改進(jìn)。

DVB-C用于8MHz數(shù)字有線(xiàn)電視系統(tǒng)，與DVB-S兼容，傳輸層的數(shù)碼率最大為38.1Mb/s。

DVB-T用于6、7、8MHz地面數(shù)字電視系統(tǒng)，傳輸層的數(shù)碼率最大為24Mb/s。

DVB-H(Handheld，早期為DVB-X)是DVB組織為通過(guò)地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜或手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。第二頁(yè)，共五十七頁(yè)。

DVB-DSNG用于衛(wèi)星新聞采集和節(jié)目傳送業(yè)務(wù)。

DVB-CS用于數(shù)字衛(wèi)星共用天線(xiàn)電視系統(tǒng)（SMATV），由DVB-C和DVB-S改變得出，用于共用天線(xiàn)電視系統(tǒng)安裝。

DVB-SI服務(wù)信息系統(tǒng)。

DVB-TXT固定格式圖文廣播傳送規(guī)范。

DVB-CI用于條件接收及其他應(yīng)用的DVB公共接口。

DVB-DATA用于數(shù)據(jù)廣播的技術(shù)規(guī)范。

DVB-RCC/RCT／NIP用于交互電視回傳信道。還有多種網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)。

DVB直接采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中的系統(tǒng)、視頻、音頻部分，在DVB中有專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)介紹使用MPEG-2的指南。第三頁(yè)，共五十七頁(yè)。8.2DVB-S標(biāo)準(zhǔn)

DVB-S是1994年12月由ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì))制定的，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為ETS300421。ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)是ITU-RBO.1211。我國(guó)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T17700-1999《衛(wèi)星數(shù)字電視廣播信道編碼和調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)》。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與上述兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的差異是：①我國(guó)將使用范圍擴(kuò)展到C波段（4／6GHz）固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)中的相應(yīng)業(yè)務(wù)②增加了在特定的條件下系統(tǒng)可以使用BPSK調(diào)制方式。第四頁(yè)，共五十七頁(yè)。DVB-S系統(tǒng)框圖第五頁(yè)，共五十七頁(yè)。上圖是DVB-S系統(tǒng)框圖，左邊部分為MPEG-2信源編碼和復(fù)用，右邊部分為衛(wèi)星信道適配器，也即是信道編碼和高頻調(diào)制部分。DVB-S系統(tǒng)定義了從MPEG-2復(fù)用器輸出到衛(wèi)星傳輸通道的特性，總體上分成信道編碼和高頻調(diào)制兩大部分。第六頁(yè)，共五十七頁(yè)。1.能量擴(kuò)散

MPEG-2傳送復(fù)用器輸出的TS流是固定長(zhǎng)度（188字節(jié)）的數(shù)據(jù)包，其中第一個(gè)字節(jié)是同步字節(jié)Sync(47H)。在DVB-S中，將8個(gè)TS包組成一個(gè)包組，每個(gè)包組第一TS包的同步字節(jié)取47H的反碼B8H，其余7個(gè)同步字節(jié)仍為47H。在數(shù)據(jù)隨機(jī)化時(shí)，以包組作為PRBS加擾的循環(huán)周期，如圖8-3所示。第七頁(yè)，共五十七頁(yè)。PRBS周期＝1503字節(jié)R187字節(jié)R187字節(jié)Sync8R187字節(jié)Sync2R187字節(jié)…圖8-3TS包的擾碼第八頁(yè)，共五十七頁(yè)。PRBS發(fā)生器初始化序列使能原始數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)據(jù)輸入隨機(jī)化或去隨機(jī)化輸出數(shù)據(jù)輸入偽隨機(jī)序列第九頁(yè)，共五十七頁(yè)。

在每個(gè)包組的第一個(gè)同步字節(jié)期間，PRBS發(fā)生器實(shí)現(xiàn)初始化，初始化值為1000B，經(jīng)過(guò)1503字節(jié)后又重新初始化。每個(gè)包組內(nèi)其余7個(gè)同步字節(jié)期間PRBS發(fā)生器繼續(xù)工作，但使能信號(hào)無(wú)效，與門(mén)輸出為0，這些同步字節(jié)不被加擾。

當(dāng)無(wú)輸入比特流或者比特流不符合TS流格式時(shí)擾碼處理仍然進(jìn)行，以避免調(diào)制器發(fā)射未經(jīng)調(diào)制的單載波信號(hào)。第十頁(yè)，共五十七頁(yè)。2.外碼編碼、交織和成幀

外碼編碼是RS編碼。已隨機(jī)化的傳送包用截短的RS(204，188，t＝8)生成一個(gè)誤碼保護(hù)數(shù)據(jù)包，是在每188字節(jié)后加入16字節(jié)的RS碼。數(shù)據(jù)包同步字節(jié)，不論是未取反的47H還是取反后的B8H都要進(jìn)行RS編碼處理。

RS(204，188，t＝8)是由原始的RS(255，239，t＝8)截短得到，其生成多項(xiàng)式g(x)=(x+α)(x+α2)…(x+α16)（α=02H），域生成多項(xiàng)式P(x)=x8+x4+x3+x2+1。編碼時(shí)在數(shù)據(jù)包204字節(jié)前添加51個(gè)全“0”字節(jié)，產(chǎn)生RS碼后丟棄前面51個(gè)空字節(jié)，形成截短的(204，188)RS碼，如圖8-5所示。

第十一頁(yè)，共五十七頁(yè)。204字節(jié)R187字節(jié)RS16字節(jié)Sync8R187字節(jié)RS16字節(jié)…204字節(jié)圖8-5RS(204,188,8)碼字結(jié)構(gòu)第十二頁(yè)，共五十七頁(yè)。交織：為提供抗突發(fā)干擾的能力，對(duì)RS編碼后的每個(gè)誤碼保護(hù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行深度I＝12的卷積交織處理，生成一個(gè)交織幀。交織器如下圖所示。由于同步字節(jié)通過(guò)交織器0支路，交織后位置不變。

同步字路徑同步字路徑字節(jié)開(kāi)關(guān)字節(jié)開(kāi)關(guān)

移位寄存器交織I=12去交織I=12第十三頁(yè)，共五十七頁(yè)。3.內(nèi)編碼、基帶成形和調(diào)制

下圖是DVB-S的內(nèi)編碼和調(diào)制方框圖，DVB-S的內(nèi)編碼采用(2，1，7)的收縮卷積碼。第十四頁(yè)，共五十七頁(yè)。

進(jìn)行調(diào)制之前，I支路、Q支路信號(hào)要進(jìn)行基帶成形，為了避免相鄰傳輸信號(hào)之間的串?dāng)_，多進(jìn)制符號(hào)需要有合適的信號(hào)波形。數(shù)字信號(hào)處理時(shí)的波形是方波，但在傳輸時(shí)這種方波并不合適。根據(jù)奈奎斯特第一準(zhǔn)則，實(shí)際通信系統(tǒng)中一般均使接收波形為升余弦滾降信號(hào)。這一過(guò)程由發(fā)送端的基帶成形濾波器和接收端的匹配濾波器兩個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)，因此每個(gè)環(huán)節(jié)均為平方根升余弦滾降濾波，兩個(gè)環(huán)節(jié)合成就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)升余弦滾降濾波。實(shí)現(xiàn)平方根升余弦滾降信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為“波形成形”，由于生成的是基帶信號(hào)，因此這一過(guò)程又稱(chēng)“基帶成形濾波”。接收端的“匹配濾波”是針對(duì)發(fā)射端的成形濾波而言，與成形濾波相匹配實(shí)現(xiàn)了數(shù)字通信系統(tǒng)的最佳接收。第十五頁(yè)，共五十七頁(yè)。

這里基帶成形濾波器為升余弦平方根濾波器，濾波器具有以理想截止頻率為中心、奇對(duì)稱(chēng)升余弦滾降邊沿的低通特性，滾降系數(shù)＝0～1，當(dāng)＝0，是通頻帶為的理想低通濾波器；當(dāng)＝1，通頻帶為2；越大，通頻帶越寬，碼間干擾越小。衛(wèi)星信道干擾較多，取滾降系數(shù)為0.35。DVB-S采用常規(guī)的格雷碼編碼的QPSK調(diào)制，采用不進(jìn)行差分編碼的絕對(duì)映射。第十六頁(yè)，共五十七頁(yè)。

衛(wèi)星信號(hào)的頻帶寬（>24MHz），衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的輻射功率不高(十幾瓦至一百多瓦)，衛(wèi)星信道路徑遠(yuǎn)，易受雨衰影響，傳輸質(zhì)量不夠高。為保證可靠接收采用了調(diào)制效率較低、抗干擾能力強(qiáng)的QPSK調(diào)制。根據(jù)具體的轉(zhuǎn)發(fā)器功率、覆蓋要求和信道質(zhì)量，可以利用不同的內(nèi)碼編碼率來(lái)適應(yīng)特定的需要。例如，為確保良好的傳輸和接收，編碼率可以是1／2或2／3；而若希望可用比特率高時(shí)，編碼率可以是3／4或更大?？傊珼VB-S系統(tǒng)的參數(shù)選擇在內(nèi)碼編碼率上有較大的靈活性，以適用于不同的衛(wèi)星系統(tǒng)和業(yè)務(wù)要求。

第十七頁(yè)，共五十七頁(yè)。

近年來(lái)巨大的市場(chǎng)需求促使傳輸能力更強(qiáng)的新標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn),DVB組織于2004年6月發(fā)布了DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)草案(EN302307)。DVB-S2支持更廣泛的應(yīng)用業(yè)務(wù)如廣播服務(wù)（BroadcastService，BS）交互式服務(wù)（InteractiveService，IS）衛(wèi)星新聞采集（DigitalSatelliteNewsGathering，DSNG）和其它專(zhuān)業(yè)服務(wù)（ProfessionalService，PS）等，且與DVB-S兼容，新的DVB-S2與相比DVB-S在技術(shù)上有許多改進(jìn)：⑴新的信道編碼方案與高階調(diào)制組合，構(gòu)成比DVB-S更好的編碼調(diào)制方案。在轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬和發(fā)射機(jī)EIRP（EffectiveIsotropicRadiatedPower，等效全向輻射功率）相同情況下，通過(guò)改變調(diào)制類(lèi)型與編碼率，傳送容量可增加30％。⑵DVB-S只能處理MPEG-2傳送流，DVB-S2設(shè)有靈活的輸入碼流適配器，在不顯著增加復(fù)雜性的情況下能處理其他數(shù)據(jù)格式（打包的或連續(xù)的單節(jié)目或多節(jié)目流）。

8.3

DVB-S2傳輸標(biāo)準(zhǔn)第十八頁(yè)，共五十七頁(yè)。

⑶BCH碼（外碼）與LDPC碼（內(nèi)碼）級(jí)聯(lián)的FEC系統(tǒng)，允許在低于香農(nóng)極限0.7～1dB處進(jìn)行準(zhǔn)無(wú)誤碼傳輸。

⑷有1／4、1／3、2／5、1／2、3／5、2／3、3／4、4／5、5／6、8／9、9／10共11種編碼率供選擇，有QPSK、8PSK、16APSK、32APSK共4種調(diào)制方案供選擇，基帶成形有0.35，0.25，0.2共3種滾降系數(shù)供選擇。

⑸頻譜效率顯著提高（從0.5～4.5bit／symbol／Hz）。

⑹應(yīng)用可變編碼調(diào)制（VariableCodingandModulation，VCM）技術(shù)，對(duì)不同業(yè)務(wù)（如：SDTV,HDTV,音頻和多媒體）提供不同誤碼保護(hù)級(jí)別。第十九頁(yè)，共五十七頁(yè)。

⑺在交互和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用的情況下，VCM和回傳信道結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)編碼調(diào)制（ACM，AdaptiveCodingandModulation），這項(xiàng)技術(shù)提供了更精確的信道保護(hù)和對(duì)傳播條件的動(dòng)態(tài)鏈路自適應(yīng)，ACM系統(tǒng)允許衛(wèi)星容量增加到100％～200％。與DVB-S的固定編碼調(diào)制（CCM，Constant

CodingandModulation）相比，業(yè)務(wù)的可用度得到擴(kuò)展。這是通過(guò)衛(wèi)星或地面回傳信道把每個(gè)接收終端的信道條件通知衛(wèi)星上行站，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)編碼和調(diào)制。⑻提供可選的導(dǎo)頻，幫助接收機(jī)載波恢復(fù)。

我國(guó)處于衛(wèi)星廣播發(fā)展的初期，現(xiàn)有的衛(wèi)星接收終端數(shù)量不多，應(yīng)該盡早向DVB-S2新標(biāo)準(zhǔn)過(guò)渡，直接采用新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星廣播的跨越式發(fā)展。

第二十頁(yè)，共五十七頁(yè)。8.4DVB-C標(biāo)準(zhǔn)

DVB-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了有線(xiàn)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中傳送數(shù)字電視的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制方式。DVB-C的歐洲標(biāo)準(zhǔn)是由ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì))于1994年12月制定的，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為ETS300429。ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為ITU-TJ.83建議書(shū)。我國(guó)制定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為《有線(xiàn)數(shù)字電視廣播信道編碼和調(diào)制規(guī)范》，編號(hào)為GY／T170—2001。

DVB-C信道編碼層盡量與DVB-S的編碼相協(xié)調(diào)，這樣衛(wèi)星傳送的多節(jié)目數(shù)字電視便于進(jìn)入DVB-C饋送網(wǎng)絡(luò)向用戶(hù)分配。有線(xiàn)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)有①傳輸信道的帶寬窄（8MHz）；②信號(hào)電平高，接收端最小輸入信號(hào)在100mVpp以上；③傳輸信道質(zhì)量好，光纜和電纜內(nèi)的信號(hào)不易受到外來(lái)干擾。因此，DVB-C系統(tǒng)對(duì)FEC處理的要求可降低，其高頻調(diào)制效率可提高。第二十一頁(yè)，共五十七頁(yè)。

DVB-C有線(xiàn)前端與接收的原理框圖如圖8-10所示。圖中發(fā)送端的前4個(gè)方框與DVB-S是一樣的。但在卷積交織器后沒(méi)有級(jí)聯(lián)的卷積編碼，即只有外編碼而無(wú)內(nèi)編碼，因?yàn)橛芯€(xiàn)信道質(zhì)量較好，F(xiàn)EC不必做得復(fù)雜化。有線(xiàn)前端圖8-10DVB-C有線(xiàn)前端與接收的原理框圖8數(shù)據(jù)基帶接口：來(lái)自本地MPEG-2節(jié)目源、分配鏈路再?gòu)?fù)用等時(shí)鐘基帶物理接口Sync1反轉(zhuǎn)和隨機(jī)化RS編碼（204，188）8卷積交織器I＝128字節(jié)到m位符號(hào)變換m差分編碼m基帶成形QAM調(diào)制器和IF或RF物理接口去RF有線(xiàn)信道時(shí)鐘和同步生成器來(lái)自RF有線(xiàn)信道RF物理接口與QAM調(diào)制器IQIQ匹配濾波器與均衡m差分解碼m符號(hào)到字節(jié)映射8卷積去交織器I＝128RS解碼（204，188）Sync1反轉(zhuǎn)和去隨機(jī)化88基帶物理接口數(shù)據(jù)時(shí)鐘載波時(shí)鐘和同步恢復(fù)器有線(xiàn)IRD第二十二頁(yè)，共五十七頁(yè)。

為提高調(diào)制效率，采用的MQAM容許在16，32，64，128和256QAM中選擇，通常為64QAM。高質(zhì)量的光纜、電纜下可以采用128QAM甚至256QAM。為實(shí)現(xiàn)QAM調(diào)制，需將交織器的串行字節(jié)輸出變換成適當(dāng)?shù)膍位符號(hào)，這就是字節(jié)到符號(hào)的映射。圖8-1164QAM時(shí)字節(jié)到m比特符號(hào)變換示意圖符號(hào)Zb1b0b7b6b5b4b3b2MSB自交織器輸出(字節(jié))字節(jié)Vb7b6b3b2b1b0b7b6b5b4b5b4b3b2b1b0b5b4b3b2b1b0b5b4b3b2b1b0b5b4b3b2b1b0b5b4b3b2b1b0LSB字節(jié)V+1字節(jié)V+2符號(hào)Z＋1符號(hào)Z＋2符號(hào)Z＋3至差分編碼器(6bit符號(hào))第二十三頁(yè)，共五十七頁(yè)。1.字節(jié)到符號(hào)的映射

不同M值的QAM調(diào)制，映射成的符號(hào)數(shù)不相同，在任何情況下，符號(hào)Z的MSB(MostSignificantBit最高有效位)應(yīng)取字節(jié)V的MSB，該符號(hào)的下一個(gè)有效位應(yīng)取字節(jié)的下一個(gè)有效位。2mQAM調(diào)制的情況下，這里m為符號(hào)位數(shù)，將k字節(jié)映射到n個(gè)符號(hào)，8k=nm。圖8-11是64QAM情況下字節(jié)到符號(hào)變換的示意圖，這時(shí)m＝6、k＝3、n＝4。

64QAM調(diào)制時(shí)，每個(gè)符號(hào)為6比特，分成兩路，每路3比特。I軸和Q軸各自為3比特，構(gòu)成±l，±3，±5，±7的8電平，符號(hào)映射時(shí)將3字節(jié)變換成4符號(hào)。圖中，b0為每個(gè)字節(jié)或每個(gè)符號(hào)的最低有效位(LSB，LeastSignificantBit)，符號(hào)Z在符號(hào)Z+1之前傳輸。第二十四頁(yè)，共五十七頁(yè)。

2.調(diào)制

DVB-C采用QAM調(diào)制方式，支持16QAM、32QAM、64QAM、128QAM和256QAM等多種方式。當(dāng)多元調(diào)制為2mQAM，則需把k個(gè)字節(jié)變換成n個(gè)符號(hào)，即8k=n×m，變換后的符號(hào)的最高2比特進(jìn)行差分編碼(differentialcode)，圖8-12是字節(jié)到m比特符號(hào)變換、兩位MSB差分編碼示意圖，差分編碼后形成Ik和Qk分量，由下面的布爾表達(dá)式給出：第二十五頁(yè)，共五十七頁(yè)。

圖8-12字節(jié)到m比特符號(hào)變換、兩位MSB差分編碼來(lái)自卷積交織字節(jié)到m位符號(hào)變換差分編碼Bk=bqIAk=MSBq個(gè)比特（bq-1～b0）映射IkQQk816QAM時(shí)，q=232QAM時(shí)，q=364QAM時(shí)，q=4128QAM時(shí)，q=5256QAM時(shí)，q=6第二十六頁(yè)，共五十七頁(yè)。

接著進(jìn)入具有升余弦平方根滾降特性(滾降系數(shù)α=0.15)的濾波器進(jìn)行基帶整形，然后與其它符號(hào)位一起進(jìn)入QAM調(diào)制器完成信號(hào)調(diào)制。由于在接收端進(jìn)行QAM解調(diào)時(shí)提取的相干載波存在相位模糊問(wèn)題。為消除相位模糊，正確恢復(fù)原始的發(fā)送信息，調(diào)制實(shí)際上是采用格雷碼在星座圖上的差分編碼映射，每個(gè)符號(hào)中兩個(gè)最高有效位Ik和Qk確定星座所在的象限，其余q位確定象限內(nèi)的星座圖，象限內(nèi)的星座圖具有格雷碼特性，同一象限內(nèi)任一星座點(diǎn)與其相鄰星座點(diǎn)之間只有一位代碼不同。4個(gè)象限的星座圖具有π/2旋轉(zhuǎn)不變性，隨著Ik和Qk分量從星座圖第1象限的00依次變換到第2象限的10、第3象限的11、第4象限的01，符號(hào)的較低位星座圖從第1象限旋轉(zhuǎn)π/2到第2象限、從第2象限旋轉(zhuǎn)π/2到第3象限、從第3象限旋轉(zhuǎn)π/2到第4象限，完成整個(gè)星座的映。圖8-13是64QAM星座圖。第二十七頁(yè)，共五十七頁(yè)。Q101100101110100110100100101101101111100111100101101001101011100011100001101000101010100010100000001000001001001101001100001010001011001111001110000010000011000111000110000000000001000101000100010000010010011010011000010001010011011011011001010101010111011111011101010100010110011110011100110100110101110001110000110110110111110011110010111110111111111011111010111100111101111001111000IIkQk=00IkQk=01IkQk=11IkQk=10圖8-1364QAM星座圖11357357－3－1－5－7－7－5－3－1第二十八頁(yè)，共五十七頁(yè)。

DVB-T系統(tǒng)用于在地面VHF/UHF廣播信道上傳輸SDTV和HDTV節(jié)目。DVB-T傳輸系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：（1）適用于地面VHF/UHF信道，可實(shí)現(xiàn)與地面模擬電視節(jié)目的“同播”；（2）可適用于單頻網(wǎng)（SFN）；（3）與DVB-S系統(tǒng)和DVB-C系統(tǒng)間具有較好的通用性；（4）支持多級(jí)質(zhì)量節(jié)目傳輸。DVB-T傳輸系統(tǒng)的信道編碼和調(diào)制原理框圖如圖8-14所示。8.5DVB-T傳輸標(biāo)準(zhǔn)第二十九頁(yè)，共五十七頁(yè)。

1.內(nèi)交織

DVB-T中高頻載波采用COFDM調(diào)制方式，在8MHz射頻帶寬內(nèi)設(shè)置1705(2k模式)或6817(8k模式)個(gè)載波，將高數(shù)碼率的數(shù)據(jù)流分解成2k路(或8k路)低數(shù)碼率的數(shù)據(jù)流，分別對(duì)每個(gè)載波進(jìn)行QPSK，16QAM或64QAM調(diào)制。為提高COFDM信號(hào)接收解調(diào)時(shí)維特比(Viterbi)解碼器對(duì)突發(fā)誤碼的糾錯(cuò)能力，對(duì)卷積編碼后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行內(nèi)交織，包括比特交織和符號(hào)交織兩個(gè)步驟，不同的調(diào)制方式有不同的交織模式。

圖8-15是在QPSK，16QAM和64QAM三種調(diào)制模式下，收縮卷積碼經(jīng)過(guò)并／串轉(zhuǎn)換后的串行數(shù)據(jù)流輸入x0,x1…處理成輸出調(diào)制符號(hào)的映射過(guò)程。圖中的串／并轉(zhuǎn)換器在QPSK，16QAM和64QAM三種模式中數(shù)據(jù)流分別變成并行的2，4，6路比特流。在16QAM時(shí)，輸入x0,x1…變換成b00、b01…，b10、b11…，b20、b21…和b30、b31…四路并行比特流。然后，進(jìn)入四個(gè)比特交織器I0、I1、I2和I3，各自交織成a00,a01…、a10,a11…、a20,a21…和a30,a31…四路并行比特流。

第三十頁(yè)，共五十七頁(yè)。圖8-15在QPSK，16QAM和64QAM時(shí)內(nèi)交織示意圖（a）QPSK（b）16QAM（c）64QAMx0,x1…串／并轉(zhuǎn)換b00,b01…b10,b11…比特交織器I0比特交織器I1a00,a01…a10,a11…符號(hào)交織器Im(z)y1,0映射Re(z)y0,0Y0,Y1…x0,x1…串／并轉(zhuǎn)換b00,b01…b10,b11…比特交織器I1比特交織器I2a00,a01…a10,a11…符號(hào)交織器Im(z)y1,0y3,0映射Re(z)y0,0y2,0Y0,Y1…比特交織器I0比特交織器I3a20,a21…a30,a31…b20,b21…b30,b31…x0,x1…串／并轉(zhuǎn)換b00,b01…b10,b11…比特交織器I2比特交織器I3a00,a01…a10,a11…符號(hào)交織器Im(z)y1,0y3,0y5,0映射Re(z)y0,0y2,0y4,0Y0,Y1…比特交織器I1比特交織器I4a20,a21…a40,a41…b20,b21…b30,b31…比特交織器I0比特交織器I5b40,b41…b50,b51…a50,a51…a30,a31…第三十一頁(yè)，共五十七頁(yè)。

這里，對(duì)不同的交織器I0，I1，…定義了不同的交織模式，DVB-T中對(duì)交織規(guī)律作了較詳細(xì)的規(guī)定。比特交織后的符號(hào)串在符號(hào)交織器中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)符號(hào)交織。根據(jù)2k模式(除導(dǎo)頻信號(hào)外有效載波數(shù)1512=12×126)或8k模式(有效載波數(shù)6048＝48×126個(gè))的COFDM調(diào)制，將12個(gè)或48個(gè)符號(hào)組（每組126符號(hào)）順序進(jìn)行交織。內(nèi)交織是一種頻率交織，就是將原來(lái)連續(xù)的比特或符號(hào)盡可能配置到相距較遠(yuǎn)的載波上。2.映射和調(diào)制

COFDM調(diào)制中，由每個(gè)符號(hào)對(duì)各個(gè)載波進(jìn)行調(diào)制，QPSK調(diào)制時(shí)符號(hào)為2比特，16QAM調(diào)制時(shí)符號(hào)為4比特，64QAM調(diào)制時(shí)符號(hào)為6比特。

第三十二頁(yè)，共五十七頁(yè)。

3.插入保護(hù)間隙和導(dǎo)頻

地面數(shù)字電視的傳輸頻譜很寬，實(shí)際OFDM的載波數(shù)目N是有限的，不能保證每路載波的帶寬總是小于Δf，會(huì)產(chǎn)生碼間干擾，影響正交條件。多徑反射的結(jié)果是前一個(gè)符號(hào)的尾部拖延到后一個(gè)符號(hào)的前部，解決的辦法是在每個(gè)符號(hào)之前設(shè)置保護(hù)間隙Tg，在接收機(jī)中對(duì)每個(gè)符號(hào)開(kāi)始的Tg時(shí)間內(nèi)的信號(hào)不予考慮，以此來(lái)消除多徑延時(shí)小于Tg的碼間干擾。保護(hù)間隙的插入使頻譜利用率略有下降。

OFDM是由N個(gè)頻率的已調(diào)制載波綜合成的信號(hào)。在2k模式中N＝1705，在8k模式中N＝6817。68個(gè)OFDM符號(hào)構(gòu)成一個(gè)OFDM幀，它們分別受到2、4或6比特符號(hào)進(jìn)行的QPSK、16QAM或64QAM調(diào)制。由序列號(hào)為0～67的OFDM符號(hào)構(gòu)成一個(gè)OFDM幀，由4個(gè)OFDM幀構(gòu)成一個(gè)超幀。第三十三頁(yè)，共五十七頁(yè)。

每個(gè)OFDM符號(hào)中有一些載波不用于數(shù)據(jù)傳輸而用于連續(xù)導(dǎo)頻(Continualpilots，CP)、散布導(dǎo)頻(ScatteredPilots，SP)和TPS（TransmissionParameterSignaling，傳輸參數(shù)信令）信號(hào)的傳輸，它們是接收端獲取解調(diào)和編碼有關(guān)信息所必需的。

DVB-T系統(tǒng)中的導(dǎo)頻是訓(xùn)練數(shù)據(jù)，是在規(guī)定的子載波上發(fā)送的特定參考信號(hào)，通過(guò)比較特定參考信號(hào)和接收端收到的經(jīng)過(guò)信道傳輸?shù)膶?dǎo)頻，可以得到該子載波的信道傳輸函數(shù)，再通過(guò)插值等方法得到其他子載波上的信道傳輸函數(shù)。在接收端的FFT之后，在每個(gè)子載波上用一個(gè)抽頭的均衡器便可從接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。均衡器抽頭系數(shù)為子載波信道傳輸函數(shù)的倒數(shù)。第三十四頁(yè)，共五十七頁(yè)。

在發(fā)送端，一般在頻域(IFFT之前，F(xiàn)FT之后)上插入導(dǎo)頻，DVB-T系統(tǒng)中的導(dǎo)頻分為連續(xù)導(dǎo)頻和散布導(dǎo)頻。連續(xù)導(dǎo)頻向接收機(jī)提供同步和相位誤差估值信息。因?yàn)镺FDM中對(duì)每個(gè)載波都是抑制載波調(diào)制，接收機(jī)解調(diào)時(shí)需要具有已知幅度和相位的基準(zhǔn)導(dǎo)頻信號(hào)。連續(xù)導(dǎo)頻以恒定數(shù)量分布于OFDM符號(hào)內(nèi)，在2k模式的1705個(gè)載波中有45個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻載波，載波序號(hào)為0、48、54、87、14l、156、192、201、255、279、282、333、432、450、483、525、531、618、636、714、759、765、780、804、873、888、918、939、942、969、984、1050、110l、1107、1110、1137、1140、1146、1206、1269、1323、1377、1491、1683、1704。8k模式的6817個(gè)載波中有177個(gè)連續(xù)導(dǎo)頻載波，接收端已知其規(guī)律，可以作為同步和相位誤差估值信息。第三十五頁(yè)，共五十七頁(yè)。

散布導(dǎo)頻分布在每12個(gè)載波中的第12個(gè)，逐個(gè)OFDM符號(hào)依此類(lèi)推下去，直至一幀結(jié)束。散布導(dǎo)頻的作用是提供頻率選擇性衰落、時(shí)間選擇性衰落和干擾的變化動(dòng)態(tài)等信道特性信息，便于接收機(jī)迅速進(jìn)行動(dòng)態(tài)信道均衡。在一些載波位置上散布導(dǎo)頻與連續(xù)導(dǎo)頻是重合的，圖8-16是DVB-T系統(tǒng)2K模式的導(dǎo)頻分布示意圖。圖8-16DVB-T系統(tǒng)2K模式的導(dǎo)頻分布示意圖－頻率時(shí)間符號(hào)17001704169016871683…………012345－－－××××－－－－－－－－|||||||||||－|連續(xù)導(dǎo)頻分散導(dǎo)頻×TPS－|連續(xù)導(dǎo)頻和分散導(dǎo)頻重合…－×－－|||傳輸數(shù)據(jù)載波第三十六頁(yè)，共五十七頁(yè)。

特殊導(dǎo)頻TPS傳輸保護(hù)間隔長(zhǎng)度、調(diào)制方式等系統(tǒng)參數(shù)。2K模式TPS載波序號(hào)為34、50、209、346、413、569、595、688、790、901、1073、1219、1262、1286、1469、1594、1687。連續(xù)導(dǎo)頻和散布導(dǎo)頻都可以用來(lái)進(jìn)行信道估計(jì)，對(duì)靜態(tài)信道來(lái)說(shuō)，利用散布導(dǎo)頻和利用連續(xù)導(dǎo)頻的估計(jì)性能幾乎是一樣的；在時(shí)變信道中，散布導(dǎo)頻就有助于更好的跟蹤信道變化。進(jìn)行IFFT和FFT運(yùn)算要求數(shù)據(jù)數(shù)為2N，而1705不是2N，所以虛擬載波被插在有效載波的前后兩頭。這樣安排頻譜可以選擇合適的模擬傳輸成型濾波器，來(lái)限制IFFT輸出的離散信號(hào)的頻譜，使頻譜兩端迅速滾降，趨于理想的矩型濾波器。虛擬載波不傳送能量，幅值為0。在DVB-T中，2k模式的OFDM符號(hào)周期為224us,8k模式的OFDM符號(hào)周期896us，信道中時(shí)域上出現(xiàn)的一些突發(fā)干擾和小的衰落在接收端被FFT平均到整個(gè)OFDM符號(hào)周期內(nèi)，這樣整個(gè)符號(hào)受到了輕微的影響，可以被解碼器解碼。在單載波系統(tǒng)中，同樣的突發(fā)干擾和衰落會(huì)完全破壞符號(hào)，無(wú)法被解碼器解碼。

第三十七頁(yè)，共五十七頁(yè)。

在DVB-T系統(tǒng)中，利用散布導(dǎo)頻進(jìn)行信道估計(jì)可分為兩步。第一步是將接收的導(dǎo)頻符號(hào)除以本地的導(dǎo)頻符號(hào)，獲得導(dǎo)頻符號(hào)位置處的信道傳輸函數(shù)的估計(jì)。第二步是通過(guò)插值獲得數(shù)據(jù)符號(hào)處的信道的傳輸函數(shù)的估計(jì)。因此，信道的估計(jì)性能主要依賴(lài)于第二步的插值技術(shù)的應(yīng)用。常用的插值技術(shù)有線(xiàn)性插值、二階插值、三次樣條(Cubic-Spline)插值、低通插值、時(shí)域插值、變換域?yàn)V波插值等，各種插值方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和適用的信道條件都不相同，產(chǎn)生的插值誤差也不同，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選取。導(dǎo)頻用于跟蹤信道變化，導(dǎo)頻的間隔也就決定了可以跟蹤的信道變化的最大速率。在DVB-T系統(tǒng)中，導(dǎo)頻時(shí)域間隔Nk=4,頻域間隔Ni=12。假設(shè)系統(tǒng)完全同步，且多徑時(shí)延小于保護(hù)間隔，在FFT的運(yùn)算后，每個(gè)子載波經(jīng)過(guò)一個(gè)單抽頭的均衡器，便可以將多徑干擾消除。第三十八頁(yè)，共五十七頁(yè)。

DVB-T系統(tǒng)接收機(jī)利用連續(xù)導(dǎo)頻和散布導(dǎo)頻能快速同步和正確解調(diào)，但減少了傳輸數(shù)據(jù)的載波數(shù)目，2k模式中實(shí)際有用載波為1512個(gè)，8k模式中有用載波為6048個(gè)，載波使用效率均為88.7%。表8-1是兩種模式的OFDM參數(shù)。模式載波總數(shù)有效載波數(shù)連續(xù)導(dǎo)頻數(shù)分散導(dǎo)頻數(shù)符號(hào)有效持續(xù)期2k17054464Hz1512451／122248k68171116Hz60481771／12896

表8-1兩種模式的OFDM參數(shù)第三十九頁(yè)，共五十七頁(yè)。4.COFDM信號(hào)形成

N路信號(hào)組成的N維復(fù)矢量進(jìn)行IFFT，對(duì)IFFT輸出的復(fù)矢量的實(shí)部和虛部分別進(jìn)行并／串變換、D／A轉(zhuǎn)換和低通濾波。隨后對(duì)虛部信號(hào)和實(shí)部信號(hào)進(jìn)行正交調(diào)制，即分別乘以cosωt和-sinωt后再相加，在ω所規(guī)定的中頻頻帶上形成COFDM信號(hào)。這里的COFDM信號(hào)是以復(fù)信號(hào)的形式傳輸?shù)?。正交調(diào)制后的信號(hào)最后經(jīng)頻率變換搬移到射頻，饋送至天線(xiàn)發(fā)射出去。在接收機(jī)中對(duì)COFDM信號(hào)的解調(diào)按與上述調(diào)制過(guò)程相反的順序進(jìn)行第四十頁(yè)，共五十七頁(yè)。COFDM功率譜模式模式功率譜密度相對(duì)于中心頻率的頻率值第四十一頁(yè)，共五十七頁(yè)。8.6DVB-H傳輸標(biāo)準(zhǔn)8.6.1DVB-H系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)DVB-H系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖8-17所示，與現(xiàn)有的DVB-T系統(tǒng)完全后向兼容。第四十二頁(yè)，共五十七頁(yè)。1．時(shí)間分片為了降低接收機(jī)的功耗，DVB-H采用了基于時(shí)分復(fù)用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）技術(shù)的時(shí)間分片技術(shù)，改進(jìn)了數(shù)據(jù)流的安排方式，如圖8-18所示。第四十三頁(yè)，共五十七頁(yè)。2．多協(xié)議封裝-前向糾錯(cuò)（MPE-FEC）技術(shù)第四十四頁(yè)，共五十七頁(yè)。3．4K傳輸模式與深度符號(hào)交織第四十五頁(yè)，共五十七頁(yè)。DVB-H的傳輸參數(shù)信令（TransmissionParameterSignaling，TPS）是在DVB-T的TPS比特中增加了DVB-H信令，能夠?yàn)橄到y(tǒng)供一個(gè)魯棒性好、容易訪問(wèn)的信令機(jī)制，能使接收機(jī)更快地發(fā)現(xiàn)DVB-H業(yè)務(wù)，提高系統(tǒng)同步和業(yè)務(wù)訪問(wèn)速度。

4．DVB-H傳輸參數(shù)信令第四十六頁(yè)，共五十七頁(yè)。8.6.2DVB-H網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與無(wú)縫業(yè)務(wù)切換

圖8-21業(yè)務(wù)切換示意圖第四十七頁(yè)，共五十七頁(yè)。8.6.3DVB-H與T-DMB及MediaFLO系統(tǒng)的技術(shù)比較

目前采用地面?zhèn)鬏敺绞綄?shí)現(xiàn)手機(jī)電視的主要技術(shù)包括歐洲的DVB-H、韓國(guó)的T-DMB以及美國(guó)高通公司提出的MediaFLO。這三種技術(shù)的參數(shù)比較如表8-6所示。表8-6DVB-H、T-DMB及MediaFLO系統(tǒng)的技術(shù)比較第四十八頁(yè)，共五十七頁(yè)。制式DVB-HT-DMBMediaFLO工作頻段VHF/UHFVHF3波段；L波段UHF716~722MHz頻道帶寬5，6，7，8MHz6MHz（分3個(gè)信道，每信道1.536MHz）6MHz（可用于5，7，8MHz）覆蓋方式多基站＋GPS同步多基站多基站節(jié)目數(shù)量最多30路視頻和15路音頻每信道1路視頻和2~3路音頻15路視頻和10路音頻頻譜資源（20套節(jié)目）12MHz10.5MHz6MHz視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264H.264H.264音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4AAC+MPEG-4BSAC（BitSlicedArithmeticCoding）MPEG-4AAC+圖像格式QCIF（176×144），QVGA（240×320）CIF（352×288）QVGA（240×320）QVGA（240×320）復(fù)用方式MPEG-2TSMPEG-2TS/MPEG-2SLMPEG-2TS信道編碼外碼RS碼（255，191）RS碼（204，188，T=8）RS碼（204，188，T=8）信道編碼內(nèi)碼卷積編碼（編碼效率：1/2，2/3，3/4，5/6，7/8）卷積編碼（編碼效率：1/2，2/3，3/4，4/5，4/7，4/9，3/8）Turbo碼（編碼效率：1/2，1/3，2/3，1/5）調(diào)制技術(shù)COFDM載波調(diào)制QPSK，16/32/64-QAM，分層調(diào)制D-QPSKQPSK，16-QAM，分層調(diào)制載波數(shù)2K，4K（深度交織），8K1536，768，384，1924K導(dǎo)頻方案連續(xù)導(dǎo)頻、離散導(dǎo)頻信道估計(jì)，占總帶寬的14%無(wú)TDM導(dǎo)頻，1/8離散導(dǎo)頻特點(diǎn)克服多徑干擾能力強(qiáng)，可組單頻網(wǎng)，可用于移動(dòng)接收第四十九頁(yè)，共五十七頁(yè)。8.7DVB-T與ATSC、ISDB-T的比較

目前，國(guó)際上已有的三種地面數(shù)字電視廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)為：●采用8-VSB調(diào)制的美國(guó)ATSC標(biāo)準(zhǔn)；●采用編碼正交頻分復(fù)用（COFDM）的歐洲D(zhuǎn)VB-T標(biāo)準(zhǔn)；●采用頻帶分段傳輸正交頻分復(fù)用（BST-OFDM）的日本ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)。這三種地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的主要特性如表8-7所示。表8-7ASTC、DVB-T、ISDB-T的主要特性第五十頁(yè)，共五十七頁(yè)。系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ATSCDVB-TISDB-T頻帶寬度6MHz8MHz6MHz視頻編碼MPEG-2MPEG-2MPEG-2音頻編碼AC-3MPEG-2層2MPEG-2（AAC）外糾編碼RS（207，187）RS（204，188）RS（204，188）內(nèi)糾編碼格柵編碼（2/3）卷積（1/2，2/3，3/4，5/6，7/8）卷積（1/2，2/3，3/4，5/6，7/8）調(diào)制方式8-VSBCOFDM（QPSK、QAM）COFDM（DQPSK，QPSK、QAM）載波數(shù)11705/68171405/2809/4992有效傳輸速率19.39Mbit/s4.98（QPSK）～31.67Mbit/s（64-QAM）3.651（DQPSK）～23.234Mbit/s（64-QAM