DTMB信道调制的研究与实现

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1、ATSC采用的是在6MHz频道上开发的,8电平残留边带调制系统。8-VSB是具有导频的单载波调制,是现有成熟AM(AmplitudeModulation)技术的发展。ATSC的抗多径干扰依赖于复杂的自适应均衡器,不支持移动,但能较好支持固定接收。(2)欧洲的DVB-TDVB.T采用的是COFDM(编码正交频分复用)调制,基于8MHz带宽,属于多载波调制,使用1705(2k)或6817(8k)个载波,以便进行多径接收。其中前者能更好的用于移动接收,而后者适用于单频网组网。由于DVB.T采用大量的导频信号以及

2、使用保护间隔使得它的频带利用率低于ATSC。(3)日本的ISDB.TISDB.T也为多载波传输系统,它在采用COFDM基础技术的同时,对DVBoT做了部分改进,不仅能较好支持固定接收和移动接收,在一定程度上也能支持综合业务数据广播。与欧洲DVB.T8MHz/7MHz的每路频道作为一个总体处理不同,ISDB.T系统将6MHz的频道分成13段带宽为432kHz的OFDM频带,每个OFDM段可以独立指定其载波调制方式(16QAM,64QAM,QPSK,DQPSK)、内码编码率、保护间隔比和时间交织深度等。所以I

3、SDB-T系统比DVB-T系统更灵活,可按图像、声音和数据的不同需求优化地选用有关参数。1.2.2国内数字电视地面传输标准数字电视的传输方式主要包括有线传输,卫星传输和地面无线传输。其中地面无线传输的特点是最复杂、干扰严重,频道资源紧张,但是对我国这样一个幅员辽阔、地形复杂的国家来说具有特殊的意义,是我国广播影视数字化的重点和难点。开展地面数字电视不仅能够实现随时随地地观看更多内容的电视节目,而且能够利用目前大量闲置的无线频谱资源,实现更多的应用业务以提高频率效益。中国幅员辽阔,人口众多,将有巨大的数字电

4、视消费市场,确立中国自己的技术标准来发展拥有自主知识产权的数字电视事业,不仅可以满足广大人民群众日益增长的物质、文化需求,还可以带动相关产业的发展,摆脱我国在DVD、数码相机等领域受国外专利困扰的尴尬局面。经过多方多年的努力,2006年8月,我国国家标准委发布了GB20600.2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》,即DTMB标准。该标准是此前清华大学的DMB-T(TerrestrialDigitalMultimediaBroadcasting)标准和上海交大的ADTB-T(Advan

5、cedDigitalTelevisionBroadcastingSystem-Terrestrial)标准的融合,它的核心采用TDS.OFDM(TimeDomainSynchronous—Orthogonal2FrequencyDivisionMultiplexing,时域同步正交频分复用)调制技术,将信号在时域和频域的传输结合起来。DTMB(Di百talTelevisionMultimediaBroadcasting)标准是我国的强制执行标准。1.2.3各标准的比较(1)ASTC、DVB.T、ISDB-

6、T的主要特征的比较如表1.1所示【41。表1-1ASTC、DVB-T、ISDB-T的主要特征Table1-1MainCharacteristicsofASTC,DVB-TandISDB-T系统标准ATSCDVB-1’ISDB-1’频带宽度6MHz6MHz、7MHz、8MHz视频编码MPEG.2音频编码AC3MPEG.2层2MPEG-2(ACC)外纠错码RS(207,108)RS(204,188)内纠错码Trellis2/3卷积(1/2,3/4,5/6,7/8)调制方式8.VSBCOFDM(QPSK,QAM

7、)载波数’11705/68181405/2809/56174.98(6MHz,QPSK)3.65I(6MHz,DQPSK)信息速率19.39Mbps—-31.67Mbps(8MHz,一30.979Mbps64QAM)(8MHz,64QAM)抗干扰能力抗静态和脉冲多径抗静态和多态多径移动接收不能能单频网兼容性不能能SDTV/HDTV兼容性能硬件实现容易复杂系统成本相对较低相对较高(2)DTMB相对于其他标准的创新。DTMB融合了单载波和多载波两种调制模式。TDS.OFDM调制技术通过时域和频域混合处理,简单

8、方便地实现了快速码字捕获和稳健的同步跟踪,形成与欧、日COFDM不同的主核心技术。与DVB.T采用的循环前缀填充OFDM保护间隔不同,DTMB采用基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术,并用其填充OFDM保护间隔,使系统的频谱利用率提高lO%。国标中与绝对时间同步的帧结构,方便自动唤醒功能设置,达到省电目的,支持便携接收。此外还有创新地使用前向纠错编码以及快速信道估计等技术。DMB—T与其他DTV标准的比较如表1.2所示吲表

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1、ATSC采用的是在6MHz频道上开发的,8电平残留边带调制系统。8-VSB是具有导频的单载波调制,是现有成熟AM(AmplitudeModulation)技术的发展。ATSC的抗多径干扰依赖于复杂的自适应均衡器,不支持移动,但能较好支持固定接收。(2)欧洲的DVB-TDVB.T采用的是COFDM(编码正交频分复用)调制,基于8MHz带宽,属于多载波调制,使用1705(2k)或6817(8k)个载波,以便进行多径接收。其中前者能更好的用于移动接收,而后者适用于单频网组网。由于DVB.T采用大量的导频信号以及

2、使用保护间隔使得它的频带利用率低于ATSC。(3)日本的ISDB.TISDB.T也为多载波传输系统,它在采用COFDM基础技术的同时,对DVBoT做了部分改进,不仅能较好支持固定接收和移动接收,在一定程度上也能支持综合业务数据广播。与欧洲DVB.T8MHz/7MHz的每路频道作为一个总体处理不同,ISDB.T系统将6MHz的频道分成13段带宽为432kHz的OFDM频带,每个OFDM段可以独立指定其载波调制方式(16QAM,64QAM,QPSK,DQPSK)、内码编码率、保护间隔比和时间交织深度等。所以I

3、SDB-T系统比DVB-T系统更灵活,可按图像、声音和数据的不同需求优化地选用有关参数。1.2.2国内数字电视地面传输标准数字电视的传输方式主要包括有线传输,卫星传输和地面无线传输。其中地面无线传输的特点是最复杂、干扰严重,频道资源紧张,但是对我国这样一个幅员辽阔、地形复杂的国家来说具有特殊的意义,是我国广播影视数字化的重点和难点。开展地面数字电视不仅能够实现随时随地地观看更多内容的电视节目,而且能够利用目前大量闲置的无线频谱资源,实现更多的应用业务以提高频率效益。中国幅员辽阔,人口众多,将有巨大的数字电

4、视消费市场,确立中国自己的技术标准来发展拥有自主知识产权的数字电视事业,不仅可以满足广大人民群众日益增长的物质、文化需求,还可以带动相关产业的发展,摆脱我国在DVD、数码相机等领域受国外专利困扰的尴尬局面。经过多方多年的努力,2006年8月,我国国家标准委发布了GB20600.2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》,即DTMB标准。该标准是此前清华大学的DMB-T(TerrestrialDigitalMultimediaBroadcasting)标准和上海交大的ADTB-T(Advan

5、cedDigitalTelevisionBroadcastingSystem-Terrestrial)标准的融合,它的核心采用TDS.OFDM(TimeDomainSynchronous—Orthogonal2FrequencyDivisionMultiplexing,时域同步正交频分复用)调制技术,将信号在时域和频域的传输结合起来。DTMB(Di百talTelevisionMultimediaBroadcasting)标准是我国的强制执行标准。1.2.3各标准的比较(1)ASTC、DVB.T、ISDB-

6、T的主要特征的比较如表1.1所示【41。表1-1ASTC、DVB-T、ISDB-T的主要特征Table1-1MainCharacteristicsofASTC,DVB-TandISDB-T系统标准ATSCDVB-1’ISDB-1’频带宽度6MHz6MHz、7MHz、8MHz视频编码MPEG.2音频编码AC3MPEG.2层2MPEG-2(ACC)外纠错码RS(207,108)RS(204,188)内纠错码Trellis2/3卷积(1/2,3/4,5/6,7/8)调制方式8.VSBCOFDM(QPSK,QAM

7、)载波数’11705/68181405/2809/56174.98(6MHz,QPSK)3.65I(6MHz,DQPSK)信息速率19.39Mbps—-31.67Mbps(8MHz,一30.979Mbps64QAM)(8MHz,64QAM)抗干扰能力抗静态和脉冲多径抗静态和多态多径移动接收不能能单频网兼容性不能能SDTV/HDTV兼容性能硬件实现容易复杂系统成本相对较低相对较高(2)DTMB相对于其他标准的创新。DTMB融合了单载波和多载波两种调制模式。TDS.OFDM调制技术通过时域和频域混合处理,简单

8、方便地实现了快速码字捕获和稳健的同步跟踪,形成与欧、日COFDM不同的主核心技术。与DVB.T采用的循环前缀填充OFDM保护间隔不同,DTMB采用基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术,并用其填充OFDM保护间隔,使系统的频谱利用率提高lO%。国标中与绝对时间同步的帧结构,方便自动唤醒功能设置,达到省电目的,支持便携接收。此外还有创新地使用前向纠错编码以及快速信道估计等技术。DMB—T与其他DTV标准的比较如表1.2所示吲表

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