数字技术给广播电视带来了自诞生以来最大的一次技术变革,广播电视的数字化已经成为广播申.视发展不可动摇的必然方向.我国2006年颁布了自己的地面数字电视传输国家标准《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》。该标准为国家强制性标准,主要包括了以下方面的内容:包括单载波和多载波;支持8MHz电视带宽内传输4.813Mbps~32.486Mhps;支持高清和标清业务;支持固定接收和移动接收;支持单载波和多载波。
GB20600-2006标准定义了地面数字电视传输系统发送端完成从输人数据码流到接收地电视信道传输信号的转换。输入数据码流经过数据随机化、前向纠错(FEC)编码、比特流到符号流的星座映射并交织形成基本数据块;基本数据块与相关系统信息组合后形成帧体;帧体与相应的帧头复接为信号帧(即组帧),组帧经过基带处理后转化为基带输出信号(8MHz带宽内);该信号经过正交上变频后转换为射频信号进行发射。
该标准具有自主创新特点并能提高系统性能的主要技术有:能实现快速同步和高效信道估计与均衡的PN序列帧头设计和符号保护间隔填充方法、低密度奇偶校验码( LDPC),系统信息的扩展传输方法等。DTTB系统的组成框图如下图所示。
1.数据输入接口地面数字电视广播系统主要采用MPEG-2接口,支持GB/T17975c1,即188字节TS包。为保证传输数据的随机性,使得发射信号频谱更为平坦,以便于传输信号处理,输入的数据码流数据需要用扰码进行加扰。扰码是一个最大长度的二进制伪随机序列,该序列生成多项式定义为:G(X)=X15+x14+1移位寄存器初始相位:100101010000000输入的数据流与PN序列进行逐位模二加实现数据扰乱。
2.前向纠码编错( FEC)在数字电视广播传输系统中的前向纠码编错由外码(BCH码)和内码(LDPC码)级联而成。BCH码为BCH(762,752),是由BCH(1023,1013)系统码缩短而成的。
它在752bit的数据码前加入261bit的0补足1013bit.然后进行BCH(1023,1013)编码,生成多项式为GBCH(x)=l+x3+x10。编码后得到1023bi t码字,然后删除前261bit的0,得到了码长为752 bit的BCH码。根据线性分组码的原理,BCH (1023,1013)码可以纠1 bit的突发错误,在DDTB标准中.LDPC码采用了三种不同的码率:LDPC (7493,3048);LDPC (7493,4572);LDPC( 7493,6096);三种码率的前向码使用同样的BCH码。
具体FEC编码参数如下表所示。
前向纠错编码针对不同的信道编码,它所对应的载噪比门限也各不相同.具体情况如下表。
3.星座映射与交织DTTB系统支持多种调制方式,64QAM、32QAM、16QAM、4QAM、4QAM-NR,各种符号映射加入相应的功率归一化因子,使各种符号映射的平均功率趋同。映射与LDPC码的组合决定了系统的基本性能和传输效表1率。
DTTB系统采用了时域符号交织技术以提高抗脉冲噪声干扰和对抗时间选择性衰落信道的能力。时域交织编码是在多个信号帧之间进行的。
国际支持两种交织模式见下表。
其中.B表示交织宽度,M表示交织深度。
4.帧头帧头为PN序列,主要用于信道估计与均衡。帧头模式共分为三种:
(1)帧头模式1:采用循环扩展的8阶M序列,由一个前同步、一个PN255序列和一个后同步构成。
(2)帧头模式2:10阶最大长度的伪随机序列截短而成,是长度1023的M序列的前595个码片。
(3)帧头模式3:采用循环扩展的9阶M序列,由一个前同步、一个PN255序列和一个后同步构成。
不同的帧头模式基于现实技术所构建的台站的距离不同,功率也不相同。
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