数字电视地面广播系统的定时同步研究与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文数字电视地面广播系统的定时同步研究与实现姓名：孔德佳申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：孙军20051201摘要数字电视地面广播系统的定时同步研究与实现摘要与模拟电视相比，数字电视改善了收看效果、提高了传输效率、增强了抗干扰能力，使许多新兴的业务成为可能。电视的传输方式分为三种：地面、有线和卫星。无线信道的不确定性使地面广播成为最具挑战的方式，因此数字电视的地面广播基本代表了宽带数字通信的发展前沿。目前虽说我国数字电视产业正在起步阶段，但明年我国就要推出拥有自主知识产权的数

2、字电视地面传输标准，而标准中上海交大提出的ADTB－T方案将起到举足轻重的作用。调制解调技术是传输技术的关键，本文主要就调制器如何工作等问题做了详细的介绍，尤其是在硬件方面。为此我们首先简要的介绍了一下FPGA的结构和原理，并阐述了自顶向下的设计思想。随后我们介绍了ADTB－T系统的主要组成部分和优点，调制器的结构由于比较简单，所以省略了仿真实现，而着重讲了硬件设计中的难题，如FPGA与片外设备的接口问题等，并依据TS流在调制器上传输的概念，提出了带有反馈结构的实现方案，这是本文的第一个主要工作。注意，这里所

3、说的调制器不只是调制，而是包括扰码，信道编码，交织，映射，加导频，调制等众多模块的组合体。实际的传输系统例如数字电视地面广播系统所面对的信道条件往往较为复杂，因此数字接收机的实现是至关重要的。在接收机的设计中，同步问题是首先要考虑的，同步可以说是接收机实现的基II摘要础，只有具备可靠的同步能力，才能使系统中的其他部分，如均衡和解码，正常的工作。本文主要讨论接收机中的定时同步部分其中重点说明了Gardner算法，和它应用于地面传输的局限性，为此本文提出了基于PN序列相关峰值的粗捕获环路，从而克服多径的影响，这是

4、第二个重点；另外以往的接收机都是采用调整晶振来控制定时的采样，本文通过引入内插器从而实现接收机的全数字化，并给出了简单易操作的内插器结构，这些工作也十分实用。最终经实验证明，无论是软件还是硬件都取得了不错的仿真效果，同时也说明了该算法和硬件实现的正确有效。关键词：数字电视，地面广播，现场可编程门阵列，调制器，传输流，交织器，TURBO乘积码，定时恢复，定时误差检测IIABSTRACTTHERESEARCHANDIMPLEMENTATIONONTIMINGRECOVERYOFDIGITALTELEVISIONT

5、ERRISTRIALBROCASTINGSYSTEMABSTRACTComparedwithtraditionalanalogtelevision,digitaltelevisionbringsusenhancedvideoquality,highertransmissionefficiencyandstrongerinterferenceresistance,whichhavemademanynewservicesavailable.Therearethreetransmissionmeansfortele

6、vision:terrestrial,cableandsatellite.Theuncertaintyofwirelesschannelmakestheterrestrialbroadcastingthemostchallengeable.Therefore,DTVterrestrialbroadcastingtechnologyrepresentsthetrendofwirelessbroadbanddigitalcommunication.Itsuniqueprofitpotentialhasattrac

7、tedbroadinterest.Currentlyourcountry’sdigitalindustryisatitsinitialstage.TherewillbeanewtransmissionstandardonDTVterrestrialbroadcastingsysteminthenextyear,andADTB-T(AdvancedDigitalTelevisionBroadcasting-Terrestrial)whichismadebySJTUwillleadanimportantrolei

8、nit.Digitalmodulationanddemodulationisoneofthemostimportanttechnologiesappliedintransmissionsystems.Inthispaper,wewillseehowthemodulatorworks.,especiallyinhardware.Soitisnecessarytogiveansimpleintroduc