atsc接收系统中利用信道估计辅助均衡的研究与实现

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1、北京工业大学工学硕士学位论文(ELG：EuropeanLaunchGroup)，1995年DVB(DigitalVideoBroadcast)正式成立后，欧洲数字电视的推广更进一步加速。随着数字技术的发展，MUSE技术已相对落后，日本也转而开发自己的数字HDTV系统。1．1．2数字电视广播的优点数字HDTV之所以能取代模拟HDTV，根源在于集成电路和信息技术的飞速发展带来的成本和性能优势。由于使用了5块超大规模集成电路(VLSI)，第一代数字电视接收机就比模拟电视接收机元部件数减少了一半以上。生产工艺大大简化、成本急剧降低㈧。以MPEG为代表的一系列现代视频压缩技术的采用使传输同样质量节目占

2、用的带宽资源大大减少。如文献[6～7]所总结，与模拟电视比较，数字电视的优点表现在以下这几个方面：(1)图像传输质量较高，抗干扰能力强：(2)频率资源利用率高；(3)提供全新的业务，实现高速数据传输：(4)信号稳定可靠，设备维护、使用简单；(5)节省发送功率，覆盖范围广；(6)灵活而友好的人机界面，易于实现条件接收。1．1．3数字电视推广现状数字电视发展到现在，已有三种标准被ITU(国际电信联盟)确立为国际标准。它们是美国提出的ATSC标准，欧洲提出的DvB系列标准和日本提出的ISDB—T标准。随着数字电视地面传输国家标准于2007年8月实施，我国的数字电视技术相关标准也已基本健全，数字电视

3、对模拟电视的更新换代已经近在眼前。从2007年3月起，在美国销售的电视机必须能接收数字电视信号，并且在2009年2月17日美国将完全关闭模拟电视信号。英国宣布2010年全部转为数字电视广播信号。日本将于2011年停播模拟电视。而我国也于2008年试播数字电视信号并将于2015年停播模拟电视信号。1．2数字电视地面广播及均衡技术1．2．1广播信号的三种传输途径无论对模拟还是数字电视广播系统来说，信号的传输途径主要有三种：卫星传输、有线传输和地面传输。+卫星传输通过卫星直接向地面广播，信噪比低，由于发射频率高、频带资源丰富，所以一般采用频带利用率较低的调制方式以及深度的纠错编码补偿。一2一第l章

4、绪论它的优点在于覆盖范围广、信号稳定，常用在有线和地面传输无法覆盖的偏远山区。有线传输通过同轴电缆传输信号，由于电缆的屏蔽电磁干扰的性能良好，因此信道的信噪比较高，频带利用率高。有线网络一旦铺好，后期维护价格低廉，所以这种传输方式用在有线网络容易覆盖到的家庭用户。地面传输发射和接收设备都在地面且信号经过地表和室内到达用户接收天线。这种方式接收位置灵活，架设方便，不需要铺设电缆网络，另外可以用于移动接收。缺点在于地面环境复杂恶劣，因此信道质量较差，多径干扰和衰落比较严重。由于数字电视地面广播(D．rTB)使得移动接收数字电视节目成为可能，给人们收看电视节目带来极大的方便，因此具有不可替代的作用

5、。另一方面，由于接收机设计难度较高，仍有许多技术上的挑战没有完全解决，因此市场格局并不稳定。这使得许多公司和科研机构愿意在此问题上投入精力研发，因此数字电视地面广播接收系统越来越成为市场和学术界关注的热点。DTTB接收机设计难度较高，这主要是由于地面广播信道的复杂性所决定的。下面就介绍一下数字电视地面广播中的均衡问题的来源和均衡技术的发展状况。1．2．2数字地面广播中的信号畸变如文献[8’9]等所示，在数字电视地面广播中，信道影响造成信号在传播过程中发生畸变的主要因素有以下几种：多径扩散干扰。多径在地面信道中是非常普遍的现象。不同时刻发送的符号由于经过延迟不同的传播路径同时到达接收端，从而造

6、成符号间干扰(ISI)，进而造成符号判决错误。在描述多径信道的响应时，把通过不同路径到达接收端的信号中能量最强的称为主径(mainpath)、其余的称为回波(echo)或者镜像(ghost)，也称为副径或多径。把回波相对于主径的到达时间差称为回波延迟(echodelay)，回波延迟大于零的回波成为后向回波，小于零的称为前向回波。信道均衡器是用来对抗多径扩散干扰的。时变性。即使对于固定接收机，由于周围存在人体、车辆、飞机和其它反射体的运动，DTTB信道也是时变的。在移动接收环境中，信道的时变速度非常快。引起时变的原因主要是信道中反射体或接收机发射机本身的运动使接收信号频谱发生了多普勒频移和扩展

7、。因此，移动接收机的信道均衡器必须能够快速跟踪信道的变化。噪声。数字电视地面广播中的噪声包括高斯噪声和突发性连续噪声。传统北京工业大学工学硕士学位论文的匹配滤波器、RAKE接收机和自适应滤波器对于高斯噪声有很好的抑制能力。对于突发性连续噪声可用信道交织和信道编码的级联加以解决。功率远近效应。接收信号功率随发射机至接收机之间的距离而不同。在接收机前端应有一个自动增益控制器AGC自适应地调整接收信号幅度。在移动接