中国数字电视地面广播传输系统

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1、数字电视地面广播传输系统李栋（中国传媒大学信息工程学院）一、系统描述1综述数字电视地面广播传输系统支持固定（含室内、外）接收和移动接收两种模式。在固定接收模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务；在移动接收模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务。数字电视地面广播传输系统支持多频网和单频网两种组网模式，可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数，并支持多业务的混合模式，以达到业务特性与传输模式的匹配，实现业务运营的灵活性和经济性。2统框图数字电视地面广播传

2、输系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换。首先对外部输入的MPEG-2TS包（188字节）码流进行扰码（随机化）和前向纠错编码（FEC），然后进行从比特流到符号流的星座映射，映射的符号流经过交织后形成基本数据块。基本数据块与系统信息组合（复用）后，经过帧体数据处理形成帧体。而帧体与相应的帧头（PN序列）复接为信号帧（组帧），经过基带后处理转换为基带输出信号。该信号经正交上变频转换为射频信号（UHF和VHF频段范围内）。发送端原理如图1所示。图1发送端原理框图每个频道的射频带宽为8MHz(有效带宽7.56MHz),每个频道可同时传输5—6套标准清晰度电

3、视节目或1套高清晰度电视节目（或2套准高清晰度电视节目）。可提供20种数据率的选择（从4.8Mbps—32.4Mbps）。我国的地面数字电视有两种方式：单载波和多载波。信号处理很多部分是相同的。在多载波系统中，共有3780个载波，载波间隔为2kHz,可能使用的调制方式主要有4QAM、16QAM、32QAM、64QAM等，传输的数据按一定的规则分配在各个载波上同时传输。在单载波系统中，只有一个载波，它完成全部的传输任务，它同样有上述可能的调制方式。3在单位时间内，单载波系统和多载波系统完成的任务量（数据率）是相同的。二、基带信号频谱特性和谱模板1频谱特性对应于射频发送信

4、号的成形滤波后基带信号（未含双导频插入）典型频谱特性如图所示。成形滤波后基带信号频谱特性2带外谱模板在电视频道带宽之外的频谱能量可通过合适的滤波进行抑制。当数字电视发射机和模拟电视发射机（PAL制模拟电视）位于同一个发射台，并且数字电视发射机使用的频谱位于模拟电视发射机的上邻频或下邻频时，建议数字电视发射机使用的频谱模板如图17和表6所示。图17所示的谱模板满足模拟电视的最小保护需求，并适用于如下情况：数字和模拟电视可非极化辨识；并且两种发射机的辐射功率相同。如果两个发射机的发射功率不同，需要按比例进行修正。图18的信号功率在4kHz带宽下测得，其中0dB对应整个输出

5、功率。3同一个发射台的数字电视发射机位于模拟电视发射机的上邻频或下邻频时的频谱模板三、国家标准系统参数归纳中国地面数字电视传输国家标准系统参数名称参数随机化生成多项式：1+x14+x15周期：一个信号帧外码BCH（762，752）内码LDPC（7488，3084），LDPC（7488，4572），LDPC（7488，6096）FEC编码效率0.4；0.6；0.8映射方式4QAM-NR，4QAM，16QAM，32QAM，64QAM帧头模式PN420，PN595，PN945帧头长度55.6μs,78.7μs,125μs帧体长度500μs(3780符号)信号帧长度555.6

6、μs(4200符号),578.7μs(4375符号),625μs(4725符号)帧结构信号帧，超帧，分帧，日帧时域交织4QAM-NR：比特交织；4QAM、16QAM、32QAM、64QAM符号交织频域交织C=3780：频率交织；C=1：无频域交织载波数量多载波：C=3780，载波间隔2kHz；单载波：C=1导频C=3780：无导频；C=1：双导频（可选项）有效带宽7.56MHz成型滤波平方根升余弦滚降滤波器，α=0.05占用带宽7.938MHz信道容量（8MHz带宽）4.813Mbps-32.486Mbps可能的参数组合模式330种3