移动数字电视相关技术研究(二)

2006-10-24 12:16:40 来源:数字电视中文网
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           作者:信广信传媒实业有限责任公司 胡伟军 博士 
                     成都新光微波工程有限责任公司 汤旭光 享受政府津贴的高级工程师 

        欧洲DVB-T系统。欧洲DVB-T系统采用COFDM调制方式,把传输比特分割到数千计的低比特率副载波上(例如,2 k模式有1705个载波;8 k模式有6817个载波)。欧洲系统中放置了大量的导频信号,穿插于数据之中,并以高于数据3 dB的功率发送。这些导频信号完成系统同步、载波恢复、时钟调整和信道估计。导频信号数量多且散布在数据中,能够较为及时地估计信道特性的变化。为进一步降低多径效应造成的码间干扰,欧洲系统又使用了“保护间隔”技术,以抵御多径的影响。可以认为,大量导频信号插入和保护间隔技术是欧洲系统的技术核心,正是这两项技术使欧洲系统能够在抗强多径和动态多径及移动接收的实测性能方面优于美国ATSC 8-VSB系统。另外,欧洲系统还对保护间隔长度和调制星座等参数进行组合,形成了多种传输模式供使用者选择。不过DVB-T的综合频带利用率比美国的VSB方案低,它是以额外开销系统传输容量为代价来换取系统的抗多径性能。值得注意的是,欧洲DVB-T系统在交织深度、抗脉冲噪声干扰及信道编码等方面的性能存在明显不足。至于系统容量方面,虽然DVB-T系统是为8 MHz频道开发的,但能用于任何频道带宽(6,7,8 MHz),8 MHz信道内传输的有效净比特码率在4.98~31.67 Mbps范围内,实际的频道带宽取决于信道编码参数、调制类型和保护间隔的选择。关于欧洲DVB-T系统,下一节再做详细阐述。

        日本ISDB-T系统。日本提出的“综合业务数字广播”即ISDB-T系统使用的编码调制方式与DVB-T基本相同,可以说是经修改的欧洲方式,不同之处在于接收方面增加了部分接收和分层传输,将整个6 MHz频带划分为13个子带,每个子带432 kHz,将中间一个用于传输音频信号,并大大加长了交织深度(最长达0.5 s),增加交织深度将引入长达几百ms的延迟,该延迟将影响频道切换和双向业务。为了综合不同的业务需求,系统提供了可选择的调制和误码保护方案,以便面对综合业务的需求。在一个地面频道中有13个OFDM频谱段,有用的带宽是13×BW/14 MHz(对于6 MHz频道是5.57 MHz,7 MHz频道是6.50 MHz,8 MHz地面频道是7.43 MHz)。每段的带宽为BW/14 MHz,这里BW指的是地面电视信道带宽(6,7或8 MHz,依赖于所处地区)。例如,对于6 MHz信道,每段占据6/14 MHz=428.6 kHz频谱,7段等于7×6/14 MHz=3 MHz。根据分层和窄带接收同时实现固定、移动和便携接收,是日本制式的特点。

                                                    三种国外地面数字电视传输系统的比较

 

美国的ATSC标准

欧洲的DVB-T标准

日本的ISDB-T标准

频道宽度

6MHz

6MHz、7MHz、8MHz

6MHz、7MHz、8MHz

视频压缩

MPEG-2视频编码

MPEG-2视频编码

MPEG-2视频编码 ?

图像格式

HDTV1920×1080 16∶9

HDTV1920×1080 16∶9

HDTV1920×1080 16∶9

SDTV704×480 4∶3

SDTV704×576 4∶3?

SDTV720×576 4∶3?

音频压缩

Dolby AC-3

MPEG-2层Ⅱ,MUSICAM

MPEG-2层Ⅲ,AAC

音频编码

音频编码

音频编码

复用方式

MPEG-2系统TS码流

MPEG-2系统TS码流

MPEG-2系统TS码流

数据随机化

16位PRBS

15位PRBS

15位PRBS

信道外码

RS码(207,187,T=10)

RS码(204,188,T=8)

RS码(204,188,T=8)

外码交织

52 RS块交织

12 RS块交织

12 RS块交织

信道内码

网格编码(TCM)

卷积编码

卷积编码

内码交织

网格交织

卷积交织

卷积交织

调制技术

8-VSB调制

16QAM/32QAM/64QAM

OFDM调制

总码率

19~28Mb/s(6MHz)

4.98~31.67Mb/s(8MHz)

3.68~23.42Mb/s(5.6MHz)

载波数

单载波

2K、8K

2K、4K、8K

接收门限

15dB

19dB

19dB

传输方案

8VSB传输方案

OFDM传输方案

分频段OFDM传输方案

特征

抵御电气干扰能力强

克服多径干扰能力强

克服多径干扰能力强

有效的覆盖区域

可做单频网

可做单频网?

不考虑移动接收

可用于移动接收

可用于移动接收


1.1.2 国内电视地面传输标准

        目前,我国提出了5套地面数字电视广播传输方案:(1)广电总局广播科学研究院的“射频子带分割双载波混合调制系统”(CDTB-T);(2)国家HDTV总体组的高级数字电视广播系统(ADTB-T),它采用OQAM调制,为混合传输模式的单载波系统;(3)国家HDTV总体组的BDB-T系统,它基于多载波调制技术;(4)电子科技大学的“同步多载波扩频地面数字电视传输系统”(SMCC/COFDM);(5)清华大学微波与数字通信国家重点实验室提出的“地面数字多媒体与电视广播系统”(DMB-T),它采用时域同步正交频分复用技术(TDS-OFDM)。本小节将对DMB-T系统的技术要点做个归纳[3]。




 
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