數(shù)字電視地面移動(dòng)廣播覆蓋技術(shù)優(yōu)化方案

數(shù)字電視地面移動(dòng)廣播覆蓋技術(shù)優(yōu)化方案

論文關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)電視地面移動(dòng)技術(shù)優(yōu)化論文摘要:我國(guó)的科研工作者在數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)的研究方面作了大蚤的工作，提出了多套方案，筆者其中以上海交通大學(xué)提出的高級(jí)數(shù)字電視廣播ADTB系統(tǒng)傳愉方案和清華大學(xué)電子工程系提出的地面數(shù)字多嫌體/電視廣播傳愉系統(tǒng)較為成熟，在實(shí)際的地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中都有所試用，本文時(shí)此進(jìn)行了研究。1上海交通大學(xué)的AD丁B一數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?/p>

ADTB一T是一種“單載波”方案，其采用偏置正交幅度調(diào)制采用4位或16位及32位OQAM變調(diào)方式，并在其中融入了獨(dú)特的平均化技術(shù)，使用8MHz帶寬，擁有SMbit/,

20Mbit/s三種傳輸模式。ADTB方案的工作過程大致為:各種數(shù)據(jù)碼流進(jìn)入數(shù)據(jù)緩沖器，經(jīng)過擾碼、外編碼、交織、內(nèi)編碼后，經(jīng)過同步信號(hào)插入、導(dǎo)頻插入、OQAM調(diào)制后形成基帶信號(hào)，再經(jīng)上變頻為射頻信號(hào)。圖1為ADT’B-T方案流程框圖。

其主要的技術(shù)組成和特點(diǎn)包括:有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):滿足靈活的綜合數(shù)字業(yè)務(wù)和抗干擾要求，雙導(dǎo)頻輔助同步技術(shù):穩(wěn)健的上下導(dǎo)頻輔助同步系統(tǒng)，載波恢復(fù)和時(shí)鐘恢復(fù)更穩(wěn)健、可靠。采用級(jí)聯(lián)的交織內(nèi)外碼信道編解碼技術(shù)。由于采用單載波調(diào)制技術(shù)，信號(hào)的峰均比低，載噪比門限低，.有利于頻譜規(guī)劃，做到更好的信號(hào)覆蓋，對(duì)抗相位噪聲的能力強(qiáng)，跟蹤快速變化信道的能力強(qiáng)。強(qiáng)大的對(duì)抗信道衰落的均衡技術(shù):多經(jīng)和前、后向回波。更多高效的接收處理技術(shù):普通高頻頭復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理。大容量移動(dòng)接收:移動(dòng)條件下最高速率可達(dá)12Mbps。2清華大學(xué)。MB一下數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?/p>

清華大學(xué)DMB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨?，采用了PN序列填充的時(shí)域同步正交頻分復(fù)用多載波調(diào)制技術(shù)，有機(jī)地將信號(hào)在時(shí)域和頻域的傳輸結(jié)合起來，控制信號(hào)以便進(jìn)行同步、育旨。在頻域傳送有效載荷，在時(shí)域通過擴(kuò)頻技術(shù)傳送信道估計(jì)，實(shí)現(xiàn)快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。

在技術(shù)上，針對(duì)插人強(qiáng)功率同步導(dǎo)頻的傳統(tǒng)OFDM調(diào)制方式，在傳輸系統(tǒng)的有效性、可靠性都受損失的缺陷，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)和巧妙利用OFDM保護(hù)間隔的填充技術(shù)，同時(shí)提高了傳輸系統(tǒng)的頻譜利用效率和抗噪聲干擾性能。針對(duì)地面數(shù)字電視廣播現(xiàn)有傳輸標(biāo)準(zhǔn)的信道估計(jì)迭代過程較長(zhǎng)的不足，發(fā)明了新的TDS-OFDM信道估計(jì)技術(shù)，提高了系統(tǒng)移動(dòng)接收性能。應(yīng)用一種新的糾錯(cuò)編解碼技術(shù)，有效地改善了采用多載波OFDM技術(shù)系統(tǒng)誤碼門限差的現(xiàn)實(shí)，DMB-T還采用了不同于已有數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的與自然時(shí)間同步的分層復(fù)幀結(jié)構(gòu)，來支持單頻網(wǎng)。單頻網(wǎng)不但能夠更好的支持移動(dòng)數(shù)字電視服務(wù)，而且能夠解決由單個(gè)發(fā)射機(jī)無法覆蓋的盲區(qū)問題。

3兩種方案性能及特點(diǎn)分析

土海交通大學(xué)的ADTB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨甘且环N“單載波”方案，清華大學(xué)的DMB一T數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敺桨笧槎噍d波方式。本節(jié)從單載波與多載波角度對(duì)兩種方案性能及特點(diǎn)進(jìn)行分析。單載波方式的頻譜效率高，相應(yīng)的減少了鄰頻干擾，有利于進(jìn)行頻譜規(guī)劃。單載波方式信號(hào)峰均比相對(duì)較低，產(chǎn)生的非線性失真小，在同等的覆蓋范圍情況下，可以使用較小功率的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)。單載波方式的接收靈敏度高，接收門限低，易解決弱信號(hào)的接收問題。單載波方式實(shí)現(xiàn)單頻網(wǎng)相對(duì)簡(jiǎn)單，無需外部時(shí)鐘信息。單載波在支持移動(dòng)接收方面技術(shù)研制較晚，相應(yīng)的發(fā)射機(jī)及接收機(jī)成本高。

多載波方式采用加入保護(hù)間隔的方法，解決了多徑干擾問題，并通過編碼和交織技術(shù)及不同的載波數(shù)量和調(diào)制方式的選擇，有效的提高了移動(dòng)接收能力，在移動(dòng)接收方面，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)證實(shí)多載波方式優(yōu)于單載波方式.多載波方式形成的頻譜矩形系數(shù)好，邊帶陡峭，對(duì)發(fā)射機(jī)輸出濾波器技術(shù)要求低。多載波方式通過“頻譜開槽”技術(shù)解決同頻干擾問題，較單載波方式更適應(yīng)與模擬電視同播。多載波方式的峰均比PAPR比單載波方式高,容易產(chǎn)生非線性失真，在帶內(nèi)造成互調(diào)失真，帶外造成鄰頻干擾，因此對(duì)發(fā)射機(jī)的功率容量要求高，并需要采用非線性失真預(yù)校正技術(shù)。

數(shù)字電視的特點(diǎn)，在信號(hào)和噪聲的比值越過一個(gè)閩值時(shí)圖像質(zhì)量總是很清晰，如果比閩值小一點(diǎn)，馬上就會(huì)出現(xiàn)黑屏，這叫作“懸崖”效應(yīng)。在覆蓋區(qū)邊緣，馬路這邊圖像很好，隔了一條馬路就什么也沒有。這和模擬電視隨著信號(hào)變?nèi)酰瑘D像逐漸變差很小一樣。公交車在路上跑，即使在覆蓋區(qū)內(nèi)某些點(diǎn)上也會(huì)出現(xiàn)黑屏，這些點(diǎn)稱之為“黑點(diǎn)”。這是山于一十?dāng)_、回波、陰影造成的。“陰影”就和太陽(yáng)光的陰影一樣，是大樓背后電波照射小到的地方。為了減少“黑點(diǎn)”的問題，現(xiàn)在采用分布式的發(fā)射系統(tǒng)。將發(fā)射機(jī)和天線介理地分布在幾個(gè)地