第3节 系统性能比较
1、室内接收
室内接收主要问题是建筑物穿透损耗和强短多径
- 室内信号的强度和它的分布和许多因素有关，例如建筑物结构、外层材料、绝缘材料和窗户材料等等.
- 建筑物的穿透损耗大约为 10 到 25 dB.
- 室内机顶天线增益和指向性非常依赖频率和位置.
- COFDM 在强的多径信道和超前重影上表现得更好.
- ATSC 系统需要在均衡器范围和超前重影方面进行改进.
2、移动接收
ATSC: 不是设计用于移动接收。
DVB-T (最初不是设计用于移动接收):
- 2k 模式推荐用于移动业务 (VHF/UHF)
- 8k 模式可能用于慢速移动和/或 VHF 波段
ISDB-T (设计提供移动接收业务):
- 2k 和 4k 模式用于移动业务
- DQPSK 调制可用于手持接收设备 (低功耗）。
- 可选的时间交织可提高服务质量。
- 频段分段传输
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多普勒效应和信号衰落 （比固定接收大约高 6dB )
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低Rx 天线增益、高度和有限的指向性。(大约 10dB 差异)
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需要好的卷积码, 推荐 R = 1/2 或 2/3。
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低阶调制，推荐 QPSK 或 16QAM
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固定接收电视节目为最大数据吞吐量而优化
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目前还没有成熟的 HDTV 移动接收!
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DVB-T双天线
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ISDB-T四天线
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服务质量
- 由于衰落，在移动传输中要达到“误码透明”困难
- 数字音频和视频节目和数据业务相比，对传输误码有更强的抵抗性
- 数据广播业务可能需要无误码传输
- 解决方案: 返回链路 (例如，蜂窝电话) 能用于传输误码的应答和启动重传
3、频谱效率
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ATSC 在 多频网(SFN)环境中有更高的频谱效率
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保护间隔(GI)＋导频，DVB-T 频谱效率减少了7~24%。
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使用 SFN 可以提高频谱效率，目前模拟电视向数字电视过渡期间，要实现大范围的 SFN 可能是困难的。
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DVB-T 和 ISDB-T 8k 模式设计用于大范围同步的 SFN.
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需要较高的C/N，换来抵抗 0 dB 多径失真.
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ATSC 系统，有限的同频转发器(Repeator)
4、HDTV 能力
- 对于快速HDTV节目(1920x1080i)，MPEG-2 压缩视频需要至少 18 Mbps。
- ATSC 设计在 6MHz 频道内达到 19.4 Mbps.
- 6M带宽内DVB-T 系统需要使用 R = 3/4 编码，大约 1.5dB C/N 门限损失。
对于在 6MHz 频道内实现 HDTV，ATSC 有优势. ATSC 和 DVB-T系统在 7 和 8MHz 频道内有相似的性能。
5、分级调制和业务
- 通过提供较低码率，避免在低场强区域内整个信号中断
- DVB-T 在 OFDM 载波（16QAM 或 64QAM）上使用了不等间隔星座图，在一个 DTTB 频道内提供两级业务，例如，高优先级（HP）数据码流和低优先级（LP）码流。
- LP 码流对失真更敏感，并且需要高 C/N。
- HP 码流更可靠，并且需要低 C/N。
分级调制要和信源编码结合
基本编码使用QPSK
更细编码使用16QAM或64QAM
ISDB-T 使用了频带分段传输概念，允许在不同的信道段上使用最多三个不同的调制方案 (QPSK, 16QAM and 64QAM) 和编码码率，以满足各种各样的业务需求和干扰条件。
6、对不同信道带宽的支持
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DVB-T 系统原为 7 和 8MHz 频道而设计的。
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ATSC 和 ISDB-T 系统原为 6MHz 频道设计的。
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三个系统都提议改变系统时钟而适应不同带宽。
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硬件改变：系统时钟、信道滤波器、IF 单元。
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如果存在同频道模拟干扰，ATSC 需要改变它的梳状滤波器或陷波器。
性能小结
- ATSC 8-VSB 系统在噪声和干扰方面有优势，因为更强的误码纠错和更长的交织。它的频谱效率也高，特别是对于在 6MHz 频道内实现 HDTV。但是，它不是为移动接收而设计的。同频道覆盖延伸是可能的,无法单频网。
- DVB-T/ISDB-T 系统在高电平（> 4dB）和动态多径失真方面有优势的。它设计用于 SFN （8k 模式）和较低数据码率的移动接收。
- SFN、移动接收和 HDTV 很难同时达到。
COFDM 优点
- 抗多径失真 (重影或鬼影).
- 单频网应用
- 满足各种设计需求方面的灵活性，例如复杂度、频谱形状、对各种损伤的性能和灵敏度.
- 对于动态的、频率选择性衰落信道，适当编码的 COFDM 系统的 BER 性能能够超越许多其它实际系统。
COFDM 缺点
- 对相位噪声的稳定性: 需要更好的调谐器（不同的设计）.
- 峰值－平均功率比：比 8-VSB 系统大约高 2-3dB. 需要更大的 Tx（更大的动态范围） 或者更好的滤波器，以便较少相邻频道干扰.
结论
- 三个系统都是正在应用的系统
- 未来将有性能提高
- DTV 调制系统的选择
- 政治因素
- 你需要何种业务（HDTV、SFN、移动接收）
- 覆盖范围和传输网络结构／地理因素
- 技术因素:性能、节目交换等等
- 频谱资源
