課程設(shè)計(jì)---dttb數(shù)字電視廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析

1、<p>　　DTTB數(shù)字電視廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)字電視地面廣播是最基本的廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)，因其具有普遍性。可控性和抗毀性，被視為國家安全設(shè)施，成為緊急情況下動(dòng)員國民最直接，最有效，最可靠的廣播電視覆蓋手段，因此各國都對(duì)此給予了高度的重視，國際上先后推出了不同的地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)。電視廣播系統(tǒng)作

2、為一種無線覆蓋傳輸平臺(tái)，可以完成多種業(yè)務(wù)，目前可以開展的業(yè)務(wù)范圍有：車載移動(dòng)接收，如公交車、個(gè)人用轎車等，收視人群眾多，廣告收益大； 移動(dòng)接收，如便攜式接收，便攜式電視機(jī)，筆記本電腦等，未來還可以升級(jí)到手機(jī)電視；家庭定點(diǎn)接收，每個(gè)家庭可以收看到多套數(shù)字電視節(jié)目； 公眾場合分眾定點(diǎn)接收，如等。系統(tǒng)建設(shè)完成后，可以開展的增值業(yè)務(wù)有：可以同時(shí)轉(zhuǎn)播多套立體聲廣播；可以通過該平臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)等移動(dòng)多媒體服務(wù)，如IPDC（IP-Datacast）廣義

3、數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)，該IPDC系統(tǒng)能提供多樣化的商業(yè)業(yè)務(wù)：即時(shí)新聞與股市、交通/旅游數(shù)據(jù)、多媒體傳輸、交互式網(wǎng)頁/主題式內(nèi)容搜索/影院電影數(shù)據(jù)與預(yù)告片、電子股票、電子商務(wù)、交互式廣告等。 </p><p>　　總之，該系統(tǒng)不僅是一個(gè)電視廣播系統(tǒng)，同時(shí)還是一個(gè)多媒體廣播系統(tǒng)，在 這個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)上，未來可以逐步發(fā)展很多增值業(yè)務(wù)。隨著數(shù)字電視技術(shù)的飛速發(fā)展，該系統(tǒng)還可以升級(jí)為帶回傳的雙向傳輸系統(tǒng)，業(yè)務(wù)范圍將不斷拓展。&

4、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞: 數(shù)字，雙向，多媒體，傳輸 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　2 統(tǒng)結(jié)構(gòu)2</b></p><p><b>　　3 系

5、統(tǒng)組成2</b></p><p>　　4 地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)3</p><p>　　4.1輸專用的前向糾錯(cuò)編碼3</p><p>　　4.2于多媒體傳輸?shù)那跋蚣m錯(cuò)編4</p><p><b>　　4.3制模式4</b></p><p>　　5 MB-T傳輸系統(tǒng)采用以下幾

6、項(xiàng)主要技術(shù)5</p><p>　　6 DMB-T傳輸系統(tǒng)的特性7</p><p><b>　　7多徑干擾技術(shù)8</b></p><p>　　8 字電視廣播技術(shù)的發(fā)展概況10</p><p>　　8.1地面數(shù)字電視廣播10</p><p>　　8.2世界各國數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的發(fā)展概況11

7、</p><p>　　8.3我國的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的發(fā)展概況12</p><p><b>　　結(jié)論14</b></p><p><b>　　致 謝15</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p><b>

8、;　　1 概述 </b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)所需達(dá)到的主要性能，首先要明確系統(tǒng)有哪些需求。才能從技術(shù)上尋找對(duì)應(yīng)的最佳解決方案。設(shè)計(jì)要求參照國外已有系統(tǒng)的實(shí)際試驗(yàn)與應(yīng)用結(jié)果，數(shù)字電視接收應(yīng)至少與現(xiàn)有模擬電視接收一樣好。電視觀眾可使用接收模擬電視信號(hào)的設(shè)施增加一個(gè)機(jī)頂盒(STB)就可容易地接收到穩(wěn)定的無線數(shù)字電視信號(hào)，包括在室內(nèi)采用簡單天線實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定接收。在數(shù)字電視服務(wù)區(qū)邊緣地帶及其它一些信號(hào)

9、微弱地區(qū)，可以通過使用高增益的定向室外天線接收到數(shù)字電視信號(hào)。即在多徑的環(huán)境中（瑞利'Rayleigh' 衰落），數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸容量應(yīng)得到保證，在規(guī)定的頻道帶寬內(nèi)，要求數(shù)字電視廣播系統(tǒng)能夠提供包括高清晰度電視、多路準(zhǔn)清晰度電視、多路音頻數(shù)據(jù)以及包括系統(tǒng)業(yè)務(wù)和控制信息、節(jié)目指南、互聯(lián)網(wǎng)信息等在內(nèi)的大量輔助數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應(yīng)具備支持這些業(yè)務(wù)，考慮到數(shù)字電視日后發(fā)展空間和業(yè)務(wù)應(yīng)用的多樣性和對(duì)傳輸容量

10、的不斷增長的需求，數(shù)據(jù)傳輸容量的大小是衡量一個(gè)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)好壞的重要指標(biāo)。在提高系統(tǒng)其它性能時(shí)，耍考慮數(shù)據(jù)傳輸容量，系統(tǒng)必須支持便攜接收應(yīng)用。便攜接收應(yīng)是無線廣播的最基本接收形式之一。系統(tǒng)應(yīng)考慮支持移動(dòng)接收應(yīng)用</p><p><b>　　2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)是一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)化”工程，系統(tǒng)平臺(tái)由3個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成（如圖1），即數(shù)

11、字電視單頻網(wǎng)、節(jié)目分配傳輸網(wǎng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理網(wǎng)，無線覆蓋網(wǎng)由多個(gè)發(fā)射臺(tái)站（基站）、單頻網(wǎng)前端、演播室（包括編碼復(fù)用）等組成，以完成廣播覆蓋功能，是系統(tǒng)的核心部分；遠(yuǎn)程監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)的重要組成部分，完成系統(tǒng)管理功能；</p><p>　　圖1 DTTB系統(tǒng)組成框圖</p><p>　　節(jié)目分配及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)是上述兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的紐帶，完成節(jié)目分配和監(jiān)控回傳等功能。以前的模擬電視系統(tǒng)，主要考慮

12、單臺(tái)站覆蓋，站點(diǎn)相對(duì)較少，所以對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控和節(jié)目分配網(wǎng)絡(luò)要求較少，隨著網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，對(duì)于數(shù)字電視系統(tǒng)，站點(diǎn)管理變的越來越重要，節(jié)目分配要求的帶寬越來越大，所以在系統(tǒng)建設(shè)初期，必須考慮三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃。 </p><p><b>　　3 系統(tǒng)組成 </b></p><p>　　系統(tǒng)由：編碼復(fù)用子系統(tǒng)，包括CA子系統(tǒng)等；單頻網(wǎng)前端同步子系統(tǒng)（對(duì)多頻網(wǎng)系統(tǒng)不需要）；發(fā)射臺(tái)站子

13、系統(tǒng)，由多個(gè)臺(tái)站組成，包括天饋、發(fā)射、供電、機(jī)房環(huán)境等；監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心和發(fā)射臺(tái)站本地監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)等； 節(jié)目分配傳輸系統(tǒng)，由地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)和接口轉(zhuǎn)換設(shè)備等組成。</p><p>　　4 地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　目前，數(shù)字電視地面廣播(DTTB)已達(dá)到可實(shí)現(xiàn)階段，世界上已經(jīng)公布的DTTB傳輸標(biāo)準(zhǔn)主要有3種：ATSC、DVB-T、ISDB-T，基于對(duì)這3個(gè)地面

14、數(shù)字電視系統(tǒng)的深入研究，借鑒并吸收了這些年來國際國內(nèi)數(shù)字電視技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，清華大學(xué)最近提出了一個(gè)基于TDS-OFDM調(diào)制技術(shù)的地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)--地面數(shù)字多媒體電視廣播(Terrestrial Digital Multimedia Television Broadcasting，DMB-T)傳輸系統(tǒng)。　該系統(tǒng)的核心就是采用了時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(Time Domain Synchronous Orthogonal Fre

15、quency-Division-Multiplex，TDS-OFDM)調(diào)制技術(shù)，其頻譜利用率可高達(dá)(4bit／s)／Hz。因此，每個(gè)頻道有效凈荷的信息傳輸碼率在8MHz的帶寬下可高達(dá)33Mb/s。</p><p>　　DMB-T傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想是將數(shù)據(jù)檢測與信道估計(jì)分別對(duì)待，以獲得最佳接收效果。對(duì)于數(shù)據(jù)檢測，DMB-T傳輸系統(tǒng)采用頻譜效率高、抗多徑干擾能力強(qiáng)、適用于寬帶信號(hào)傳輸?shù)腛FDM調(diào)制方式。對(duì)于信道估

16、計(jì)，DMB-T傳輸系統(tǒng)在時(shí)域采用已知的周期偽隨機(jī)(PN)序列作為參考信號(hào)。與現(xiàn)有的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)相比，DMB-T采用了一種時(shí)域信號(hào)處理與頻域信號(hào)處理相結(jié)合的創(chuàng)新技術(shù)，可以同時(shí)發(fā)揮數(shù)字信號(hào)處理在時(shí)域和頻域的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　DMB-T的多層分組乘積碼可以采用最新的Turbo算法解碼，以獲得接近信道容量的傳輸性能。針對(duì)不同的應(yīng)用，DMB-T傳輸系統(tǒng)的前向糾錯(cuò)編碼分為兩種模式：電視模式和多媒體模式。<

17、/p><p>　　4.1 傳輸專用的前向糾錯(cuò)編碼</p><p>　　電視節(jié)目廣播前向糾錯(cuò)采用2/3碼率格形碼、卷積交織碼和RS碼構(gòu)成的級(jí)聯(lián)碼。RS(209，187)分組碼是截短的RS(255，233)分組碼，可以糾正11B的傳輸誤碼。為了減少突發(fā)脈沖干擾所造成的連續(xù)誤碼的影響，DMB-T傳輸系統(tǒng)在內(nèi)碼和外碼之間插入了卷積交織編碼B=19；M=22，總時(shí)延相當(dāng)于36個(gè)RS(209，187)分組

18、碼。</p><p>　　4.2于多媒體傳輸?shù)那跋蚣m錯(cuò)編碼</p><p>　　綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)的前向糾錯(cuò)采用的是多層分組乘積碼(Multi-level Block Product Code)。它是由分組乘積碼BPC(3762，2992)構(gòu)成的一種系統(tǒng)碼，是二維分組乘積碼BPC(4096,3249)的刪余截短，其解碼器可以采用高性能Turbo算法。</p><p>

19、　　DMB-T傳輸系統(tǒng)的多層分組乘積碼分為三層。不同層按定義映射到64QAM星座符號(hào)的不同比特位，因此具有不同程度的抗干擾能力。DMB-T傳輸系統(tǒng)的多媒體數(shù)據(jù)流可以根據(jù)需要給予不同的保護(hù)優(yōu)先級(jí)。</p><p>　　針對(duì)地面無線廣播信道的特性，DMB-T傳輸系統(tǒng)在時(shí)域和頻域都進(jìn)行數(shù)據(jù)交織編碼。時(shí)域交織編碼是在多個(gè)信號(hào)幀之間進(jìn)行的，采用基于星座符號(hào)的卷積交織編碼器，有四種工作模式。而頻域交織編碼是在一個(gè)信號(hào)幀之內(nèi)，

20、根據(jù)映射表來進(jìn)行的。頻域交織編碼器將由3780個(gè)符號(hào)組成的輸入符號(hào)矢量映射成一個(gè)新的輸出矢量。</p><p><b>　　4.3制模式</b></p><p>　　DMB-T傳輸系統(tǒng)的符號(hào)星座圖采用64QAM。對(duì)于不同的前向糾編碼模式，其符號(hào)星座圖有所不同。采用電視廣播前向糾錯(cuò)編碼模式的DMB-T傳輸系統(tǒng)是使用均勻分布的64QAM符號(hào)星座圖，其I和Q坐標(biāo)的投影為(-

21、7，-5，-3，-1，1，3，5，7)。采用多媒體綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)前向糾錯(cuò)編碼模式的DMB-T傳輸系統(tǒng)是使用非均勻分布的64QAM符號(hào)星座圖，其I和Q坐標(biāo)的投影為(-9，-7， -4，-2，2，4，7，9)。非均勻星座圖是為多層糾錯(cuò)編碼所設(shè)計(jì)的。</p><p>　　TDS-OFDM調(diào)制按下列步驟進(jìn)行：(1)輸入的MPEG-TS碼流經(jīng)過信道編碼處理后在頻域形成長度為3780的IDFT數(shù)據(jù)塊；(2)采用DFT將ID

22、FT數(shù)據(jù)塊變換為長度為3780的時(shí)域離散樣值幀體，7.56M/s個(gè)樣值；(3)在OFDM的保護(hù)間隔插入長度為378的PN序列作為幀頭；(4)將幀頭和幀體組合成時(shí)間長度為550的信號(hào)幀；(5)采用具有線性相位延遲特性的FIR低通濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻域整形；(6)將基帶信號(hào)進(jìn)行上變頻調(diào)制到RF載波上。</p><p>　　5 MB-T傳輸系統(tǒng)采用以下幾項(xiàng)主要技術(shù)</p><p>　　（1）的正交

23、多載波技術(shù)。地面寬帶無線傳輸?shù)淖畲罄щy在于多徑引起的頻率選擇性衰落，OFDM技術(shù)則在對(duì)抗頻率選擇性衰落方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。然而，子載波間的正交性對(duì)同步提出嚴(yán)格的要求。歐洲采用全頻域處理方式形成其核心技術(shù)——編碼的OFDM（COFDM）技術(shù)，由于其系統(tǒng)同步和信道估計(jì)互為條件，需用復(fù)雜的迭代算法和強(qiáng)功率同步導(dǎo)頻等技術(shù)措施。而TDS-OFDM通過時(shí)域和頻域混合處理，簡單方便地實(shí)現(xiàn)了快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤，形成了與歐、日多載波技術(shù)不同的自

24、主核心技術(shù)。</p><p>　?。?）保護(hù)間隔的PN填充技術(shù)。為了在多徑時(shí)延擴(kuò)散信道中避免碼間串?dāng)_，DVB采用了循環(huán)前綴填充的OFDM保護(hù)間隔，使其傳輸?shù)男视兴鶕p失。DMB-T發(fā)明了基于PN序列擴(kuò)頻技術(shù)的高保護(hù)同步傳輸技術(shù)，并用其填充OFDM保護(hù)間隔，使系統(tǒng)的頻譜利用效率提高10%，并有20dB以上同步保護(hù)增益。采用了PN序列填充的時(shí)域同步正交頻分復(fù)用調(diào)制（TDS-OFDM），一個(gè)信號(hào)幀由幀同步和幀體組成，基

25、帶符號(hào)相同。幀同步：PN序列，BPSK調(diào)制。便于可靠同步和信道估計(jì)，并可擴(kuò)展用于基站識(shí)別、終端定位，同時(shí)用作OFDM符號(hào)的保護(hù)間隔；幀體：OFDM3780個(gè)子載波，2kHz頻率間隔。滿足奈奎斯特抽樣。</p><p>　　（3）快速信道估計(jì)技術(shù)。針對(duì)現(xiàn)有地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的信道估計(jì)迭代過程較長（一次有效參數(shù)估計(jì)約需1.024ms）的不足，DMB-T發(fā)明了新的TDS-OFDM信道估計(jì)技術(shù)，通過正交相關(guān)和付立葉變換

26、實(shí)現(xiàn)快速信道估計(jì)（一次有效參數(shù)估計(jì)約需0.6ms），提高了系統(tǒng)移動(dòng)接收性能。</p><p>　?。?）前向糾錯(cuò)編碼與相位映射相結(jié)合的糾錯(cuò)技術(shù)。針對(duì)采用多載波COFDM技術(shù)的信噪比門限相對(duì)VSB單載波技術(shù)較差的現(xiàn)實(shí)，DMB-T發(fā)明了一種新的系統(tǒng)級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)內(nèi)碼和最小歐氏距離最大化映射技術(shù)，使采用多載波技術(shù)的系統(tǒng)信噪比門限獲得10%以上的改善。</p><p>　?。?）與絕對(duì)時(shí)間同步的幀結(jié)構(gòu)。

27、DMB-T傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)了與絕對(duì)時(shí)間同步的復(fù)幀結(jié)構(gòu)，方便自動(dòng)喚醒功能設(shè)置，達(dá)到省電目的，支持便攜接收；與絕對(duì)時(shí)間同步機(jī)制有利于單頻網(wǎng)同步發(fā)送信號(hào)的功能控制，使DMB-T單頻網(wǎng)同步設(shè)備比國際現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的同類設(shè)備更容易實(shí)現(xiàn)。其物理信道幀結(jié)構(gòu)如下圖2示。</p><p><b>　　圖2理信道幀結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　幀結(jié)構(gòu)是分級(jí)的，一個(gè)基本幀結(jié)構(gòu)稱為一個(gè)信號(hào)幀。幀群

28、定義為255個(gè)信號(hào)幀，其第一幀定義為幀群頭。幀群中的信號(hào)幀有唯一的幀號(hào)，標(biāo)號(hào)從0到254，信號(hào)幀號(hào)(則)被編碼到當(dāng)前信號(hào)幀的幀同步序列中。超幀定義為一組幀群，幀結(jié)構(gòu)的頂層稱為超幀群。超幀被編號(hào)，從0到最大幀群號(hào)。超幀號(hào)(SFN)與超幀群號(hào)(SFGN)一起被編碼到超幀的第一個(gè)幀群頭中。SFGN被定義為超幀群發(fā)送的日歷日期，超幀群以一個(gè)自然日為周期進(jìn)行周期性重復(fù)，它被編碼為下行線路超幀群中一個(gè)超幀的第一個(gè)幀群頭中的前兩個(gè)字節(jié)。在北京時(shí)間00

29、：00：00AM，物理信道幀結(jié)構(gòu)被復(fù)位并開始一個(gè)新的超幀群。一個(gè)信號(hào)幀由兩部分組成：幀同步和幀體。幀同步和幀體的基帶符號(hào)率相同，規(guī)定為7．56MSps。幀同步信號(hào)采用沃爾什編碼的隨機(jī)序列，以實(shí)現(xiàn)多基站識(shí)別。幀同步包含前同步、幀同步序列和后同步。對(duì)于一個(gè)信號(hào)幀群中的不同的信號(hào)幀，有不同的幀同步信號(hào)。所以，幀同步能作為一個(gè)特殊信號(hào)幀的幀同步特征而用于識(shí)別。幀同步采用BPSK調(diào)制以得到穩(wěn)定的同步。幀體的基帶信號(hào)是一個(gè)01刃IM塊。它可以進(jìn)一步

30、分成保護(hù)間隔和一個(gè)DFT塊。DFG塊在其適于中有3780個(gè)取樣，它們是</p><p>　?。?）系統(tǒng)信息傳送。DMB-T傳輸協(xié)議為每一個(gè)長度500μS信息數(shù)據(jù)的信號(hào)幀設(shè)定了獨(dú)特地址的幀頭，方便數(shù)據(jù)信息的識(shí)別和分離，具有融合多業(yè)務(wù)廣播的技術(shù)基礎(chǔ)，故稱“多媒體/電視廣播”。該幀識(shí)別功能還將為“雙向互動(dòng)”系統(tǒng)提供同步體系。</p><p>　　6 DMB-T傳輸系統(tǒng)的特性</p>

31、<p>　　由于采用了IDS-OFDM調(diào)制技術(shù)，DMB-T傳輸系統(tǒng)不僅適用于傳統(tǒng)的電視節(jié)目(視頻碼流)廣播，也適用于提供其它多媒體信息傳輸服務(wù)。其特性如下：</p><p>　　（1）兼容性。目前，世界上有33個(gè)國家和地區(qū)選擇DVB-T技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，DMB-T技術(shù)與DVB-T技術(shù)均采用了OFDM信號(hào)調(diào)試方式，具有基本一致的有效信號(hào)帶寬及頻譜特性。因此，DMB-T可采用與DVB-T對(duì)PAL、PAL對(duì)DVB-

32、T、DVB-T對(duì)DVB-T的同頻干擾及鄰頻干擾相同的頻譜保護(hù)比。由于DMB-T要求的最小接收?qǐng)鰪?qiáng)低于DVB-T，因此按照DVB-T系統(tǒng)要求的頻率規(guī)劃方案可以用于DMB-T系統(tǒng)。DMB-T和DVB-T系統(tǒng)可采用相同的天線、廣播發(fā)射機(jī)和調(diào)諧器。</p><p>　?。?）高數(shù)據(jù)碼率，在8MHz電視頻道中，最大凈荷碼率高達(dá)33Mb/s，能夠滿足HDTV廣播要求；克服了數(shù)字電視的懸崖效應(yīng)，使DMB-T既能用于DTV廣播，

33、也可用于數(shù)據(jù)通信。</p><p>　　（3）支持蜂窩單頻網(wǎng)，這意味著鄰近的電視臺(tái)可以使用相同的頻率廣播相同的內(nèi)容，可用低發(fā)射功率覆蓋大范圍。單頻網(wǎng)有利于頻率規(guī)劃，增加頻譜利用率，可使有限的頻率資源得到充分地利用，可以進(jìn)一步在廣播協(xié)議中引進(jìn)通信技術(shù)，使DMB-T支持蜂窩單頻網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　?。?）卓越的移動(dòng)接收能力，簡單天線可以收視， 適于便攜式接收機(jī)，采用了TDS-OFDM調(diào)制

34、方案，使人們?cè)诔俗嚭突疖嚂r(shí)能得到可靠的、即時(shí)的多媒體信息服務(wù)。</p><p>　　（5）決速同步，采用時(shí)域同步方案，可以獲得快速的同步時(shí)間；信道估計(jì)準(zhǔn)確。</p><p>　?。?）在各種條件和環(huán)境下接收能力強(qiáng)；采用了最先進(jìn)的誤碼糾錯(cuò)技術(shù)和信號(hào)調(diào)制技術(shù)，使接收機(jī)能夠在各種條件和環(huán)境中可靠的接收信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)（24dB擴(kuò)頻增益），能夠抗靜態(tài)多徑 (簡單天線接收)和動(dòng)態(tài)多徑干擾 (適

35、于運(yùn)動(dòng)環(huán)境下接收)及各種家電脈沖干擾；采用分級(jí)編碼技術(shù)，使標(biāo)清和高清電視信號(hào)傳輸?shù)玫郊嫒荨?lt;/p><p>　?。?）建網(wǎng)成本和運(yùn)營成本低。另外，DMB-T技術(shù)支持"移動(dòng)接收"使它成為理想的無線解決方案。支持"突發(fā)數(shù)據(jù)"使它能夠處理短數(shù)據(jù)或消息。支持"蜂窩網(wǎng)"使它能夠擴(kuò)展，清華DMB-T采用了時(shí)域擴(kuò)頻同步序列，具有碼分多址的能力，可以識(shí)別信號(hào)幀、基站等。

36、因此，可以用DMB-T組成蜂窩式廣播網(wǎng)，也可以實(shí)現(xiàn)定向傳輸；DMB-T協(xié)議和絕對(duì)時(shí)間同步，支持定時(shí)接收、存儲(chǔ)和省電的應(yīng)用，對(duì)于手持設(shè)備和便攜設(shè)備，這一重要特性非常適于未來數(shù)字電視廣播系統(tǒng)，滿足未來更大的容量需求（交互式多媒體廣播、蜂窩式廣播網(wǎng)，等等）。</p><p>　　我國幅員遼闊，對(duì)邊遠(yuǎn)地區(qū)廣播，衛(wèi)星傳輸是最佳途徑，對(duì)人口稠密的城市廣播，有線電視是最合適的傳輸方式，它著重于解決“信息到戶”問題。地面無線廣播

37、的優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和便攜接收，能夠滿足現(xiàn)代信息社會(huì)“信息到人”的要求。同時(shí)地面數(shù)字電視作為一種不同于衛(wèi)星和有線電視的覆蓋方式，可以發(fā)揮其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，將服務(wù)于未來寬帶無線接入市場，支持移動(dòng)接收業(yè)，支持無線雙向傳輸?shù)碾p向業(yè)務(wù)。數(shù)字電視地面廣播的推廣和產(chǎn)業(yè)化將帶來新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，為廣播電視事業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。目前全球共有三套國際地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，美國1996年高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)(ATSC) 研發(fā)的格形編碼八電平殘留邊帶(8-VSB) 即

38、：ATSC 8-VSB；歐洲1997年提出的數(shù)字視頻地面廣播(DVB-T) 采用編碼正交頻分復(fù)用(COFDM) 即：DVB-T COFDM；日本1999年提出的地面綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播(ISDB-T) 采用正交頻分復(fù)用(OFDM) 即：ISDB-T OFDM。這三種系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)從技術(shù)上限于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)方向、使用環(huán)境、技術(shù)水平和硬件支持能力，這些系統(tǒng)沒有發(fā)揮出系統(tǒng)應(yīng)有的潛力。 </p><p><b>　

39、　7抗多徑干擾技術(shù) </b></p><p>　　在數(shù)字電視地面廣播傳輸信道中存在多種信號(hào)干擾，嚴(yán)重影響有用信號(hào)的傳播，因此就數(shù)字電視地面廣播中常見的干擾消除技術(shù)進(jìn)行研究　數(shù)字電視地面廣播的信道是空中接口，載體是無線電波，發(fā)射臺(tái)發(fā)射出的射頻信號(hào)通過無線電波，經(jīng)過直射、反射、繞射等后，在接收端接收到的信號(hào)是各路信號(hào)疊加起來的混合信號(hào)。數(shù)字電視地面廣播是工作在幾百赫茲的頻段。在這樣一個(gè)復(fù)雜的信道中，存在各

40、種各樣的對(duì)有用信號(hào)的干擾，其中主要的干擾有：高斯白噪聲干擾、多徑干擾、同鄰頻干擾、多普勒頻移等。</p><p>　　多徑接收在模擬電視中反映是重影，在數(shù)字接收中，多徑效應(yīng)將使接收完全失效。地面數(shù)字電視傳輸，由于多徑效應(yīng)造成的頻率選擇性衰落會(huì)引起碼間干擾，生產(chǎn)誤碼。因此地面數(shù)字電視傳輸必須采用抗多徑干擾技術(shù)。目前有自適應(yīng)均衡和正交頻分多路復(fù)用技術(shù)，如下圖3</p><p><b>

41、;　　圖3收機(jī)</b></p><p>　　自適應(yīng)均衡器所采用的算法為最小均方(LMS) ，算法和基于最小平方(LS) ， 算法的快速橫向?yàn)V波器算法: </p><p>　　K=-N, …-1,0,1, …M </p><p>　　尋找均方誤差最小值使均衡器能最有效的消除碼間干擾。 </p><p>　　OFDM正交頻分復(fù)用調(diào)制技

42、術(shù)足是一種并行傳輸方案，在指定頻帶上設(shè)置K個(gè)等間隔的子載波, 每個(gè)載波單獨(dú)被數(shù)字調(diào)制，每個(gè)子載波上的調(diào)制符號(hào)將被延長K倍, 是抗多徑干擾的有效方法。采用加保護(hù)間隔和基準(zhǔn)電平來實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　一個(gè)碼元時(shí)間間隔內(nèi)，設(shè)基帶OFDM信號(hào)表示為： ，其中M（n）表示第 n個(gè)子信道的調(diào)制信號(hào)，N為并行傳輸信道數(shù)。為了提高抗多徑干擾的能力，加入保護(hù)間隔 Δ，于是碼元寬度變?yōu)門=T5+Δ ，信道間隔仍為1/T5 ，

43、于是在t時(shí)刻，OFDM信號(hào)為: ,經(jīng)過多徑信道后，子信道之間的正交性受到破壞。假設(shè)，相對(duì)時(shí)延小于 的傳輸徑數(shù)為M1，而超過 的為M2, 則第K個(gè)信道在第I時(shí)刻的解調(diào)輸出為： </p><p>　　上式中第一項(xiàng)為有用信號(hào),,第二項(xiàng)是信道間干擾,第三項(xiàng)是碼間干擾，第四項(xiàng)是白噪聲。如果保護(hù)間隔Δ足夠長，使相對(duì)多徑時(shí)間差小于 Δ，則解調(diào)后信號(hào)中不存在碼間干擾和信道間干擾。（當(dāng) T=64-192/6，Δ=20/6時(shí)就可以基

44、本消除地面廣播中存在的多徑干擾。） </p><p>　　但是上述輸出的有用信號(hào)還受到一個(gè)乘性干擾影響，需要在每個(gè)子信道交替插入基準(zhǔn)電平信號(hào),求得信道逆響應(yīng)，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行幅度相位校正來消除多徑效應(yīng)。另外時(shí)間交織、頻率交織、保護(hù)時(shí)間與編碼結(jié)合幫助OFDM提高抗多徑干擾的能力，并且可以有效的利用多徑干擾信號(hào)的能量。 </p><p>　　DVB-T 和 ISDB-T 中采用的 OFDM 調(diào)制

45、系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗多徑失真的能力，它能抵抗高達(dá) 0dB 的回波。在城區(qū)，當(dāng)使用室內(nèi)或機(jī)頂天線時(shí)，由于發(fā)射機(jī)的直線路由被阻擋，通常會(huì)產(chǎn)生很大的回波。保護(hù)間隔能夠完全消除碼間干擾，除非回波的延時(shí)超過了保護(hù)間隔的范圍。不管怎樣，帶內(nèi)衰落仍將影響所需的 C/N，特別是當(dāng) COFDM 載波上采用高階調(diào)制時(shí)。為了抵抗 0dB 的強(qiáng)回波，DVB-T 和 ISDB-T 需要很強(qiáng)的內(nèi)碼糾錯(cuò)和良好的信道估計(jì)系統(tǒng)，以及更高的 C/N。當(dāng)使用 R = 2/3 卷

46、積碼時(shí)，它需要大約多6dB的信號(hào)功率，以便處理 0dB 回波。無論如何，增加的 C/N 的一部分可以由回波信號(hào)功率得到補(bǔ)償。這些需求的平衡將依賴于所選擇的碼率。使用消除技術(shù)的軟判決解碼能夠顯著地提高性能。 </p><p>　　DVB-T 和 ISDB-T 系統(tǒng)的保護(hù)間隔能用于處理超前的或延遲的多徑失真。這一點(diǎn)對(duì)于 SFN(單頻網(wǎng)) 能夠運(yùn)行是重要的。ATSC 系統(tǒng)不能處理長的預(yù)回波，因?yàn)樗菫?MFN(多頻網(wǎng))

47、 環(huán)境設(shè)計(jì)的，在室外固定接收的情況下，它們通常不會(huì)產(chǎn)生長的預(yù)回波。因?yàn)橐粋€(gè)區(qū)域內(nèi)的所有的發(fā)射機(jī)都工作在同一個(gè)頻率，以及由于增加了接收多發(fā)射機(jī)所發(fā)信號(hào)的概率而帶來的某些網(wǎng)絡(luò)增益，SFN 能夠顯著地節(jié)省頻譜需求和傳輸功率。 </p><p>　　為消除多徑干擾，美國ATSC *-VBS采用自適應(yīng)均衡技術(shù)，對(duì)短時(shí)延的多徑干擾有較強(qiáng)的抵抗能力，但是為了消除長時(shí)延的重影，采用均衡器，計(jì)算量大，硬件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，使接收機(jī)成本

48、也高。OFDM技術(shù)通過延長符號(hào)周期使對(duì)多徑干擾不敏感，加之采用了加入保護(hù)間隔和安置基準(zhǔn)電平進(jìn)行檢測、信道估值等技術(shù)而更能有效的消除多徑干擾，其算法簡單、硬件實(shí)現(xiàn)容易、成本也相應(yīng)較低，具有一定優(yōu)點(diǎn)。不過，在對(duì)付長時(shí)延的強(qiáng)重影（ ）干擾措施時(shí)采用增大保護(hù)間隔和符號(hào)周期的方法會(huì)受到某些技術(shù)（如系統(tǒng)非線性）的限制。</p><p>　　8數(shù)字電視廣播技術(shù)的發(fā)展概況</p><p>　　8.1面數(shù)字

49、電視廣播</p><p>　　地面數(shù)字電視廣播是廣播電視體系中重要的組成部分。地面數(shù)字電視廣播不僅克服了模擬無線電視易受干擾、圖像質(zhì)量差、有重影的缺點(diǎn)，還可以在一個(gè)電視頻道內(nèi)傳送多達(dá)8套電視節(jié)目，極大提高了無線頻譜的利用率。地面數(shù)字電視帶來的更大變化是，可以在移動(dòng)狀態(tài)下穩(wěn)定接收到高質(zhì)量電視節(jié)目信號(hào)，使得車載電視、便攜手持電視成為可能?！∈澜绺鲊挤浅Ｖ匾暤孛鏀?shù)字電視廣播的發(fā)展，主要有以下原因：一是地面數(shù)字電視

50、廣播是公共服務(wù)，數(shù)字化過程涉及到大眾的利益；二是頻率資源是社會(huì)的公共資源，是由政府管理和控制的不可再生資源；三是數(shù)字電視廣播發(fā)展會(huì)對(duì)信息制造業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。目前，國際上形成了四種不同的地面數(shù)字電視廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)，即美國的ATSC標(biāo)準(zhǔn)、歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)、日本的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)，2006年8月18日，我國頒布了自己的地面數(shù)字電視傳輸《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》國家標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB20600-2006)，并將從20

51、07年8月1日起正式實(shí)施。世界上許多國家都已經(jīng)開展了地面數(shù)字電視廣播，美國的地面數(shù)字電視廣播覆蓋率已經(jīng)達(dá)到99%。</p><p>　　8.2世界各國數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的發(fā)展概況</p><p>　　國外數(shù)字電視發(fā)展情況：數(shù)字電視己被各國視為信息時(shí)代的一項(xiàng)“戰(zhàn)略技術(shù)”，世界各國都采取有力措施，加快廣播電視數(shù)字化步伐，推動(dòng)廣播電視從模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)換。   

52、0;歐盟將電視的模轉(zhuǎn)數(shù)定位于“建設(shè)信息社會(huì)的重要步驟”，歐盟各國政府也分別采取了一些措施進(jìn)行推動(dòng)。德國柏林２００３年８月關(guān)閉了地面模擬電視信號(hào)，成為第一個(gè)完成模轉(zhuǎn)數(shù)的城市，德國政府采取了近乎強(qiáng)硬的相關(guān)規(guī)定及措施起著重要的作用。意大利政府為了推動(dòng)數(shù)字電視的發(fā)展，對(duì)機(jī)頂盒進(jìn)行補(bǔ)貼，以低于成本的價(jià)格進(jìn)行促銷。英國天空電視臺(tái)（ｂｓｋｙｂ）斥資９億英磅免費(fèi)向用戶提供數(shù)字機(jī)頂盒。韓國為了推動(dòng)數(shù)字電視機(jī)頂盒的推廣，政府對(duì)機(jī)頂盒的售價(jià)進(jìn)行了一定的限制。

53、美國計(jì)劃在２００９年２月１７日（原計(jì)劃在２００６年）關(guān)閉地面模擬電視。英國計(jì)劃在２０１０年關(guān)閉地面模擬電視。另外，加拿大計(jì)劃在２００７年、澳大利亞計(jì)劃在２００８年、韓國計(jì)劃在２０１０年、日本計(jì)劃在２０１１年關(guān)閉模擬電視播出。    ２００５年全球數(shù)字電視用戶已達(dá)到１．７億，比２００４年增加了４０００萬左右。英國是目前數(shù)字電視滲透率最高的國家，已達(dá)到了７０％，其次是美國，滲透率為５５％，日本的數(shù)字

54、電視滲</p><p>　　8.3我國的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的發(fā)展概況</p><p>　　國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展概況：廣播電視數(shù)字化，西方國家是從衛(wèi)星廣播切入，而我國根據(jù)國情是從有線電視切入。為實(shí)現(xiàn)我國廣播電視數(shù)字化，國家廣電總局先后制定了“有線數(shù)字電視技術(shù)新體系”、廣播電視數(shù)字化的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略、“我國有線電視向數(shù)字化過渡時(shí)間表”，提出有線電視數(shù)字化的關(guān)鍵是整體轉(zhuǎn)換。  

55、;  我國政府高度重視數(shù)字化工作，把它列入了國家“十五規(guī)劃”，列入了國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃。溫家寶、李長春、劉云山、曾培炎、陳至立等中央領(lǐng)導(dǎo)多次要求加快廣播影視數(shù)字化進(jìn)程，要求用最短的時(shí)間、最低的成本、最安全的方式實(shí)現(xiàn)中國廣播影視由模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)換。加快廣播影視數(shù)字化是國家交給廣電系統(tǒng)的重要任務(wù)和神圣使命。    到２００５年底，全國有線電視用戶為１．２６億戶，比上年增加９６４

56、萬戶，增長８．３１％；數(shù)字電視用戶為４１３萬戶，比上年增長３２５％，其中付費(fèi)電視用戶為１３９萬戶，比上年增長２７５％。全國數(shù)字電視的總體滲透率為１．２％，有線電視數(shù)字化比例達(dá)３．５％。廣電總局已批準(zhǔn)建立了三家付費(fèi)頻道集成運(yùn)營機(jī)構(gòu)，已批準(zhǔn)開通１３０套數(shù)字付費(fèi)節(jié)目（其中付費(fèi)電視１１２套、付費(fèi)廣播１８套），已開播１０８套（其中付費(fèi)電視９５套</p><p>　　數(shù)字電視發(fā)展“三步走”戰(zhàn)略：  &#

57、160; 第一步是２００３年開始大力發(fā)展有線數(shù)字電視。    第二步是２００５年開始開展衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)。    第三步是２００８年大力發(fā)展地面數(shù)字電視。</p><p>　　我國數(shù)字化過渡時(shí)間表：    第一階段：到２００５年，直轄市、東部地區(qū)地（市）以上城市、中部地區(qū)省會(huì)市和部分

58、地（市）級(jí)城市、西部地區(qū)部分省會(huì)市的有線電視完成向數(shù)字化過渡。    第二階段：到２００８年，東部地區(qū)縣以上城市、中部地區(qū)地（市）級(jí)城市和大部分縣級(jí)城市、西部地區(qū)部分地（市）級(jí)以上城市和少數(shù)縣級(jí)城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。    第三階段：到２０１０年，中部地區(qū)縣級(jí)城市、西部地區(qū)大部分縣以上城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。 

59、60;  第四階段：到２０１５年，西部地區(qū)縣級(jí)城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過上面探討分析可得到這樣的結(jié)論數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是頻譜的高效利用、足夠大的數(shù)據(jù)傳輸容量、穩(wěn)定的固定接收和移動(dòng)接收能力。數(shù)字電視廣播系統(tǒng)為了節(jié)約傳輸帶寬，就要采用調(diào)制技術(shù)，信道編碼，提高傳

60、輸?shù)目煽啃?，使每Hz頻帶能傳送更多的bit(數(shù)據(jù)率) 。設(shè)計(jì)一個(gè)能夠在固定和移動(dòng)接收環(huán)境中，穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)容量傳輸?shù)臄?shù)字電視地面廣播系統(tǒng)。在已有國外標(biāo)準(zhǔn)方案，我國目前正在研究制定自己的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，在地面廣播傳輸領(lǐng)域已積累了相當(dāng)多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，具有較好的研究基礎(chǔ)。只要繼續(xù)在政府支持下，不懈努力，汲取現(xiàn)代技術(shù)精華，完全有可能形成技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越的傳輸標(biāo)準(zhǔn)方案。這對(duì)于我國數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)電子消費(fèi)市場的健康發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。</p

61、><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在課程設(shè)計(jì)的一段時(shí)間里使我學(xué)到了很多，也感受到了很多，從設(shè)計(jì)之初的無從下手到設(shè)計(jì)工作的圓滿完成，雖然也遇到了很多的問題，但在xx老師的細(xì)心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下，使得這些問題與困難都得到了圓滿解決。使我可以按時(shí)完成設(shè)計(jì)并使自己的專業(yè)知識(shí)與綜合能力都得到了相應(yīng)的提高。在這里我特別的要感謝*老師對(duì)我的幫助和指導(dǎo)。在設(shè)

62、計(jì)過程中，xx老師在百忙中對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)。**老師首先細(xì)致地為我解題；當(dāng)我迷茫于眾多的資料時(shí)，他又為我提綱挈領(lǐng)、梳理脈絡(luò)，使我確立了本文的框架。感謝*老師對(duì)我的論文不厭其煩的細(xì)心指點(diǎn)。在論文寫作中，每周都能得到*老師的親切指點(diǎn)。從框架的完善，到內(nèi)容的擴(kuò)充；從行文的用語到格式的規(guī)范；*老師都嚴(yán)格要求，力求完美。而且我還從陳老師那里學(xué)到了嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、認(rèn)真的工作態(tài)度和極強(qiáng)的敬業(yè)精神。在這里我由衷的感謝老師和同學(xué)們對(duì)我的指導(dǎo)和幫助。&l

63、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]裴昌幸.電視機(jī)原理與現(xiàn)代電視系統(tǒng)[M].西安.西安電子科技大學(xué)出版社.1997. </p><p>　　[2]何希才.新型開關(guān)電源設(shè)計(jì)與維修[M]. 北京，國防工業(yè)出版社. </p><p>　　[3]李海霞.電視機(jī)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書[M].黃河科