地面数字电视广播具有信息传播安全、可靠、覆盖面广、传播内容灵活、抗干扰能力强、建设维护成本低、支持移动接收及便捷接收,从而实现从“信息到户”到“信息到人”的转变。
我国地面数字电视广播采用DTMB标准,DTMB系统在8MHz带宽内支持4.413Mbit/s~32.486Mbit/s的静载荷数据传输率,可支持SDTV和HDTV、数据广播、互联网、消息传递等多种业务模式。
一、工作模式的组合
通过组合不同的载波模式,信道编码、符号星座映射方式、帧头模式等,DTMB共支持330种工作模式。
纠错编码技术是DTMB相对于ATSC(美国)、DVB-T(欧洲)、ISDB-T(日本)3个地面数字电视广播标准的主要区别之一。LDPC码(低密度校验码)虽然拥有曰前最好的编码效率和性能,但是有限长度的LDPC码在低误码率时存在误码平层,即随着信噪比的增加,误码率并不是单调的减小的,而是趋近于一个很小的常数。虽然通过不同的编码构造方法可以降低误码平层,但是难以彻底消除,为此,DTMB系统采用BHC码和LDPC码级联的方式来解决这个问题。
DTMB系统支持多种调制方式:64-QAM、32 -QAM、16 -QAM、4 -QAM、4 -QAM -NR;64-QAM作为最高阶调制模式,每个符号可传输6hit数据,可以提供最高的频谱利用率,最高传输速率可达32.486Mbit/s,僵其C/N门限更高,该模式可以作为固定接入、固定广播等领域的应用。16-QAM模式是适应高效率和高速率移动的一种折冲,该模式在提供每个符号可传输4bit数据的同时也可以提供高性能的移动特性,该模式可以用于大中城市中大范围(20km~50km半径)的移动覆盖。4-QAM模式提供了较高的抗干扰能力、灵敏度和移动特性。该模式的接收灵敏度为-97dBm,C/N门限最低可达1.9dB,可以支持每小时几百千米的高速移动。该模式可以用于大范围、高接通率的覆盖。
帧头模式有三种PN420、PN595、PN945。帧头长度越长,越有利于抵抗长时延回波,但会降低系统的净荷数据率。较大范围的单频网可以考虑选用较长的帧头模式。PN420可以提供56μs的保护间隔,适合在城市环境下组建地区性的单频网,PN945可以提供高达125μs的保护间隔,适合组建全省、全国性的大范围单频网。
DTMB系统提供了两种载波模式:C=l和c=3780.C=1为单载波方式,C=3780为多载波方式。
多载波模式抗多径干扰能力强、频谱利用率高,目前的宽带无线传输技术的发展趋势充分表明多载波技术在无线广播和通讯系统中具有一定的优势。
在抗多径干扰能力和场地应用测试效果方面,多载波具有明显优势。
二、MMDS接收机在前端信号中的应用
由于系统的改造,我们手里有很多台闲置的MMDS接收机。为了减少前期的投资,也为了不浪费资源,决定用MMDS接收机接收卫星信号。经过测试MMDS接收机的频率范围在250MHz~1200MHz,可以接收中星6B或中星6A水平极化,频率在1200MHz以下的信号。例如:中星6B的辽宁卫视,在用本振为5150MHz的高频头接收时,其下行频率为3960MHz庙于5150-3960=1190( MHz)在1200MHz之内,MMDS接收机的输出电压为DC19V 20V与卫星接收机水平极化的18V输出电压相当,信号接收成功。同理接收了中星6B的广东、广西、深圳、江苏、中国教育、湖北、青海、内蒙等卫视,为我台节省大约7000元。
三、编码器、复用器、激励器的设置
我台目前共发射4个频点,37CH、38CH、39CH、40CH。37CH共发射12套电视节目,每套的码率为2Mbps,3台四合一的编码器,采用MPEC2编码,激励器采用国标模式6,系统净荷码率24.365Mbps。38CH也发射12套电视节目,每套的码率为2.1Mbps,也采用MPEG2编码,激励器采用国标模式7,系统净荷码率25.989Mbps。39CH发射16套电视节目,8套采用H.264编码,每套视频为1.2Mbps,音频为0.096Mhps。8套采用MPEG2编码,每套码率为2.4Mhps,激励器采用最大系统净荷码率32.486Mbps。40CH共发射8套电视节目,采用MPEG2编码,每套码率为2.5Mbps,激励器采用国标模式4。利用复用器对每套电视节目的PID码进行规划设计,以方便用户接收和将来的网络化发展。我们4个频点采用不同的发射模式、不同的码率、不同的编码方式都是为了探讨最适合、最经济的传输方式。
经过实践测试,系统净荷码率最大的39CH虽然传输节目套数增加了,但是接收信号的载噪比门限增大了,误码率高。40CH虽然接收信号的载噪比门限低,误码率低,但是传输节目的套数也少。画面质量基本能达到SDTV的标准,H.264编码的节目画面偏暗。在以后的发射中我台将根据实际的发射接收情况选出最适合我市的传输方式,随着系统的稳定以及资金投入增加用户管理系统、条件接收系统、节目处理等部分来适应以后业务的发展。
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