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1、第五章调制技术1数字电视广播系统27.1.1为什么要进行数字调制数字调制就是将数字符号转换成适合信道传输特性的波形的过程。调制后的载波转换成电磁场，传输到一定区域就可实现无线传输。为什么需要载波实现基带信号的无线传输：1）天线尺寸2）频分复用3）扩频调制4）频谱搬移5）提高频谱利用率37.1.2数字电视调制的分类数字电视调制可分为两大类：数字电视正向(下行)传输采用的调制和数字电视反向(上行)传输采用的调制。1.数字电视正向传输采用的调制(1)数字电视卫星传输时，由于传输的距离较远，要求采用抗干扰能力较强的调制方法。一般采用四相相移键控调制(QuadraturePhase-Shift
2、Keying，QPSK)。(2)数字电视有线传输时，一般采用多电平正交幅度调制(MultilevelQuadratureAmplitudeModulation，MQAM)方式。这种调制方法的频谱利用系数较高，抗干扰能力次于QPSK。4(3)数字电视地面广播时，欧洲采用编码正交频分多路调制(COFDM)方式，这种方式的抗干扰能力极强，它可满足移动接收的条件。美国采用多电平残留边带调制(MultilevelVestigialSideBand，M-VSB)方式，我国有的实验方案中提出采用偏置正交幅度调制(Offset-QAM)方式52.数字电视反向传输采用的调制在双向传输中，用户端的数据(
3、如用户上网(Internet)数据、视频点播数据、计算机数据、各种计费数据等)需要传向前端，由于用户数为千家万户，千家万户的数据汇集到前端，数据中夹杂着各种噪声也一起涌向前端，形成所谓的“漏斗效应”，为克服它，必须选择抗干扰性能很强的调制方式。目前采用的主要调制方法如下：(1)四相相移键控(QPSK)调制;(2)离散小波多音调制(DWMT);(3)同步码分多址(S-CDMA);(4)同步离散多音调制(SDMT)。6载波信号的表达式一般为：载波信号有3个特征分量：幅度，频率，相位。数字调制可以对载波的幅度，频率，相位或三者之间联合进行调制。常用的调制：ASK,FSK,PSK,QAM,M
4、PSK,MQAM,MASK星座图7数字幅度调制、数字频率调制和数字相位调制，这三种数字调制方式是数字调制的基础8如果在调制前将数字信号进行多进制转换，降低数字信号的符号速率，从而达到降低调制载波占用带宽的问题。所谓多进制转换，就是将二进制系列脉冲向多进制脉冲的转换。对于一个二进制脉冲，每个脉冲只能携带1个bit的信息；对于四进制脉冲，每个脉冲可携带2个bit的信息，对于一个八进制脉冲，每个脉冲可携带3个比特的信息，推而广之，一个M进制的脉冲，每个脉冲可携带个信息。多进制调制9图6-3三元码波形示例10图6-4多元码波形示例11例12两者都是描述数字系统传输数据能力的指标。比特率Rb指
5、单位时间内传输的二元比特数，单位bit/s符号率RS：单位时间内传输的调制符号数，通常指三元及其以上的多元数据码流信息，单位symbol/s.比特率、符号率比特到符号的映射（调制）载波调制二进制数据符号发射信号13几个基本概念1频谱效率2滚降系数3带宽和符号率的关系14数字电视信号经调制后的几项性能分析151.采用不同压缩标准的数字电视信号,选用同一种调制情况下，调制后信号的带宽不同。例(1):设经MPEG-1标准压缩后的数字电视信号速率为2Mbit/s,经64QAM调制后(频谱利用系数理论值),则经调制后信号的带宽为例(2):设经MPEG-2标准压缩后的数字电视信号速率为8Mbit
6、/s,经64QAM调制后(频谱利用系数理论值为),则经调制后信号的带宽为可以看出，采用的调制方式相同(64QAM),但压缩标准不同(MPEG-1、MPEG-2),调制出来的信号带宽不同162.同一种速率的数字电视信号，选用同一种调制但频谱利用系数不同情况下，调制后信号的带宽不同。例(3):设经MPEG-2标准压缩后的数字电视信号速率为8Mbit/s,经8-VSB(频谱利用系数值为)调制后,信号带宽为:例(4):设数字电视速率仍为8Mbit/s,经16-VSB(频谱利用系数值为)调制后,信号带宽为:。可以看出，采用的调制方式相同(VSB),但频谱利用系数不同(、),调制出来的信号带宽不
7、同173.同一种速率的数字电视,选用不同的调制方式，调制后信号的带宽不同例(5):设数字电视速率为8Mbit/s,选用QPSK调制(频谱利用系数理论值为时，调制后的信号带宽为。例(6):设数字电视速率仍为8Mbit/s,选用OFDM-64QAM调制(频谱利用系数理论值为时，调制后的信号带宽为可以看出，数字电视信号的速率相同(8Mbit/s),但调制方式不同(QPSK、OFDM-64QAM),调制出来的信号带宽不同(4MHz,1.33MHz)。184.数字电
