数字电视技术第6章

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1、第6章数字电视标准6.1ATSC标准6.2DVB标准6.3ISDB-T标准6.4ADTB方案6.5DMB-T方案6.1ATSC标准6.1.1ATSC系统1.系统组成ATSC标准采用了ITU-RTechGroup11／3模式(数字电视地面广播模式)，由信源编码和压缩、业务复用和传送、RF／发送三个子系统组成，如图6-1所示。信源编码与压缩用来得到视频、音频和辅助数据流。辅助数据(AncillaryData)是指控制数据、条件接收控制数据和与视频、音频节目有关的数据。业务复用和传送把视频、音频和辅助数据流打包成统一格式的数据包并合成一个数据流。RF／发送也称为信道编码和调制。信道

2、编码的目的是从受到传输损失的信号中恢复出原信号，在地面传输中采用8-VSB调制，在有线电视中采用16-VSB调制。图6-1ITU-R数字电视地面广播模式2.基准频率图6-2是编码设备方框图，图中有两套频率，信源编码器部分和信道编码部分采用不同的基础频率。在信源编码器部分，以27MHz时钟为基础(f27MHz),用来产生42b的节目时钟参考。根据MPEG-2规定，这42b分成33b的programclockreferencebase（节目时钟参考基础）和9b的programclockreferenceextension（节目时钟参考扩展）两部分，用于在视频和音频编码中

3、产生时间表示印记PTS(PresentationTimeStamp)和解码时间印记DTS(DecodeTimeStamp)。图6-2中，fa和fv分别是音频和视频时钟，必须锁定在27MHz的频率上。信道编码部分传送比特流频率ftp和VSB符号频率fsym必须锁定，并有如下的关系：(6-1)图6-2编码设备方框图6.1.2VSB调制1.VSB调制过程数字VSB调制方式输出一种单载波幅度调制的、抑制载波的残留边带信号。图6-3是VSB调制方框图，从传送编码输入的TS流信息码率是19.28Mb/s，每个数据包（TS包）为188B，包含一个同步字节和187B数据，码率是19.39M

4、b/s（19.28×188/187）。先进行数据随机化，其生成多项式为G(x)＝x16+x13+x12+x11+x7+x6+x3+x+1(6-2)接着进行FEC编码（同步字节不进行随机化和前向纠错，在复用时转成段同步信号），采用t=10(207，187)RS编码器，其域生成多项式为P(x)＝x8+x4+x3+x2+1(6-3)附加20B纠错码后，每个数据包变为208B，通过N=208、M＝4、I＝52的卷积交织器交织后，再经2／3网格编码器输出到复用器，与数据段同步和数据场同步复用。复用的输出数据插入适当的导频(pilotfrequency)，经过均衡滤波器后和调制载频相

5、乘，再经VSB滤波器输出已调制的VSB信号。图6-3VSB调制方框图2.网格编码器ATSC中，TCM编码器由干扰抑制滤波器预编码器、格栅编码器和8电平符号映射器3部分组成，如图6-4所示。图6-4ATSC的网格编码器网格编码器的输入X2和X1是数据交织器输出的串行数据流经串／并变换后的两路并行数据流，每对X2、X1代表一个符号，有4种状态。X2数据流经过预编码器进行梳状滤波，延时器D使数据延时12个符号时间，输出为Y2、Y1＝X1。X2、X1经过有一定频率响应的一个数字滤波器后成为Y2、Y1，减弱了对同频道NTSC信号的干扰。在格栅编码器中，Z2＝Y2，Z1＝Y1。Z2的值决

6、定8电平符号映射器中输出的8电平的正、负值。Y1经过1／2编码率的编码器产生Z0。在符号映射器的表格中，可看到Z2Z1Z0与R的映射关系。原来X2X1的4电平状态经TCM后变成了Z2Z1Z0的8电平状态。对载波采用平衡调幅方式时，对于X2X1原来的4电平，已调制载波可有±1，±3，±5和±7共8种不同的振荡波(不同的幅度和相位)。TCM编码后使一定幅度的调制载波的幅度分级数目加倍，级差减半，不影响已调波的信息速率和所需的信道带宽。级差缩小的已调波受到杂波干扰后，造成接收端解码误差的可能性加大，但在接收端TCM解码中依靠信号具有的TCM编码特性又加强了纠错能力，所以总效果还是使解

7、码差错降低。预编码器的作用是减弱对同频道NTSC信号的干扰。NTSC频道6MHz内的图像载波V、色度副载波C和声音载波A之间的相对位置如图6-5上部所示，V与频道下端相距1.25MHz，C比V高出3.579545MHz，A比V高出4.5MHz，A离频道上端0.25MHz。其中，fH为NTSC信号行频。梳状滤波器的频率响应如图6-5下部所示，根据滤波器中D＝12符号＝1.115ps的关系，可以计算出滤波器在6MHz内有7个波谷点，相邻波谷点间隔为57fH＝10.762MHz／12＝896.8