地面数字电视广播规划研究
数字电视地面广播的干扰与抑制
数字电视地面广播的干扰研究摘 要：数字电视地面广播在传输过程中存在的干扰有回波干扰、噪声干扰和同频干扰，文章详细分析了这些干扰，并对各种干扰的抑制方法进行了比较，从中可以得出，我国更适合采用欧洲的DTV-T标准。
关键词：数字电视地面广播（DTTB）；正交频分复用（OFDM）；干扰；抑制随着数字电视技术的迅速发展，数字电视地面广播也在快速发展，然而数字电视地面广播信号在传输过程中会受到众多因素的影响，存在很多问题，例如多径问题、接收方式问题和频率规划问题等，而这些问题都与干扰问题有关。
目前世界上的三大数字电视地面广播标准（美国1995年推出的A TSC 8-VSB系统、欧洲1997年推出的DVB-T COFDM系统，以及日本1999年推出的ISDB-T系统）采用了不同的抗干扰技术。
在我国，已经能够应用的数字电视地面广播制式有：DVB-T、ISDB-T和VSB三种（其中VSB是采用单载波方式，不适合抗多径干扰和抗多谱勒效应）。
但是国内有关数字电视地面广播制式的标准还没有形成，其原因在于数字电视地面广播较卫星、有线等数字电视广播系统要复杂的多，而且频谱资源有限，应用需求分散，其标准在各国仍有很大的争议；而在我国数字电视地面广播主要定位于市郊和广大农村地区，由于这些地方地理位置复杂、传输环境恶劣和经济状况不良的制约，阻碍了数字电视地面广播的进一步发展。
1 数字电视地面广播的干扰数字电视地面广播较之卫星接收，有实现容易、价格低廉等特点；较之有线接收，不易受城市施工建设、自然灾害、战争等因素造成的断网影响；而它自己也充分利用了数字方式的大容量、传输效率高等优点，而且还具有灵活性大，可以进行实时电视节目广播等其它媒体无法取代的优势，这使它将成为我国电视节目传输的重要渠道之一。
但它受自身特点的限制和环境的影响，不可避免地存在各种干扰。
信道中的干扰有很多种，干扰信号从本质上讲不是恒定信号，而是随机信号。
不同的信道环境也可能不尽相同，但从性质上讲可以归纳为三类：回波干扰、噪声干扰和同频干扰。
浅析中国数字电视地面广播标准及其应用
8科技创新导报S T y I 2007N O .35Sci e nc e a nd Tec hno l o gy I nn ov at i on H e r al d学术论坛科技创新导报国家标准化管理委员会于2006年8月31日发布《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》标准(简称“国标”),即我国数字电视地面广播传输标准正式出台。
至此,中国多年的标准之争终于告一段落,地面数字电视打上了真正的中国烙印。
同时,国标的公布也标志着中国的广播电视数字化进入了一个崭新的时代。
国标体现了我国自主创新的发展方向,是我国电视广播事业发展史上一个重要的里程碑,将有力地促进我国数字电视广播及其相关产业可持续的跨越式发展,该标准的成功发布也是我国建设创新型国家的成功范例。
1国标系统简介数字电视地面广播传输系统是广播电视系统的重要组成部分,不但必须具有支持传统电视广播服务的基本功能,而且还要具有适应广播电视服务的可扩展功能。
系统要具有灵活的适应性,可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数,并支持多业务的混合模式,达到业务特性与传输模式的匹配,实现业务运营的灵活性和经济性。
系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换,其原理如图1所示。
其定义了数字电视地面广播传输系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换。
输入数据码流经过扰码器,前向纠错编码,星座映射与交织后形成基本数据块,与系统信息组合后,经过帧体数据处理形成帧体,与相应的帧头复接为信号帧,根据帧地址组帧单元构建与绝对时间日、时、分、秒同步的复帧结构,再经过基带后处理转换为基带输出信号,经正交上变频转为射频信号。
系统的数据帧结构是一种具有自主技术特点的多层结构结构,它的特点是帧结构与自然时间同步的、可寻址的、灵活的分层。
在设计如何选择调制方式,这是至关重要的问题,尽管64QAM 调制器可用码率大,但是64QAM 标准不支持移动电视,所以设计时不能选用。
数字电视地面广播传输系统标准的探讨
的 区域有 限 ， 系统信 号处 理能力 ． 对 尤 其是处 理 速度及 稳定 性要 求苛 刻 ：再 加上 地面 广播 要求与 现有 模拟 电视 广 播 兼容 ．大功率非 线性 发射 使 相邻频
道问 的干扰 加 剧 ．若 系统 各个 纠错 编 码 保护 环 节不 能很 好地 协调 工作 ．就
数字 电视传输 系统性能的优越性主 要来源干信道编 码和 信号调制方式 卫 星和有线 电视网络环境 与理想的白噪声 模型极为接近 而优秀 的信道编 码和信
美国 Ａ Ｓ Ｖ Ｂ系统是为 了在单 Ｔ Ｃ８ Ｓ 个 ６ ｚ频道中传输高质量视频和音频 ＭＨ
（ Ｔ ＨＤ Ｖ）以及辅助数据而设计的 用于
维普资讯
科 杉 多 五
二 、地 面数 字 电视传 输 系
统标 准
目前全球共有三套国际地面传输 系
统标 准 美国 １ ９ 年高级 电视系统委 员 ９６
会（ Ｔ Ｃ）研发 的格形 编￣ ） 电平残 留 Ａ Ｓ －ｋ ５ 边带（一 Ｓ ） ８Ｖ Ｂ 即 Ａ Ｓ － ＳＢ 欧洲 Ｔ Ｃ ８Ｖ
和有 线电缆广播 中得到很 好的应用 系
统性能可以接近理论值 而地面 广播的 环境显 然不是 白噪声模型 没有任何信
的设计 允许在 已有的 Ｎ Ｓ Ｔ Ｃ发射机上分 配一个额 外的具有 可比覆盖范围的数字 发射 机 ．并且在 区域和人 口覆盖方面对
道编码调 制技术可以在地 面广播的环境
贵的 系统传输 容量为 代价来换取系统的
抗 多径性能 ，显然不是一个好的折衷方 案。 其次 即使放 置了大量导频信号 对 信道估计仍是不足 ＣＯＦ Ｍ 中的导频 Ｄ 且 Ｃ ＤＭ采 ＯＦ
标 准中Ｄ Ｂ Ｔ Ｖ — 是最复杂 的Ｄ 系统。 ＶＢ 使
《现代电视原理》姜秀华 第10章 地面数字电视广播系统
在T=N△t内
f0
f1
f2
┇
┇
fN-1
波形类似于白噪声 在T=N△t内
23
• 中国传媒大学 •
2、映射和星座图
以16QAM映射为例
均匀16QAM映射
Q
1000 1010 0010 0000
1001 1011 0011 0001
I
1101 1111 0111 0101
1100 1110 0111 0100
2
• 中国传媒大学 •
10.2 ATSC数字电视播送系统
• 采用单载波8电平残留边带调制传输； • 6MHz高频频带内传输的净菏; • 较高的频谱效率和抗高斯白噪声的干扰; • 抗宽带多径衰落和多普勒衰落较弱; • 支持移动接收和单频组网能力有待提高;
3
• 中国传媒大学 •
10.2.1 ATSC信道编码系统
– 分比特交织和符号交织两层，均基于块交织。
– 符号交织，将V比特字“随机地〞映射到OFDM符 号的1512〔2k〕获6048〔8k〕个有效载波上。作 用于1512获6048个数据符号块。
x0,x1, …
b0.0,b0.1, …
a0.0,a0.1, …
比特交织器I0
b1.0,b1.1, … 比特交织器I1 a1.0,a1.1, … 串并
2K和8K模式的OFDM参数
参数
8k模式
2k模式
载波数K
6817
1705
有效载波
6048
1512
导频
769
193
有效符号持续期Ts
896us
224us
载波间隔1/Ts
1116Hz
4464Hz
最低与最高载波间 隔
数字电视地面广播系统介绍
扰码
• 为了保证传输数据的随机性以便于传输信 号处理，输入的数据码流数据需要用扰码 进行加扰。（能量扩散）
• 扰码是一个最大长度二进制伪随机序列。 该序列由下图所示的线性反馈移位寄存器 生成。其生成多项式定义为：G(x)= 1+ x14+x15
前向纠错编码
• 前向纠错编码由外码（BCH）和内码 （LDPC）级联实现。编码效率共三种， FEC码的具体参数见下表。
-30
-40
-50
-60
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
相 对 于 中 心 频 率 fc的 频 率 值 （ MHz）
射频信号
• 基带信号经过上变频后形成最终发射的射 频信号，信号-3dB带宽为7.56MHz。考虑 到滤波器的滚降因素，系统最终占用的带 宽为7.938MHz。
地面数字电视广播发射机构成
（1）激励器 激励器主要用于音、视频编码和数字预校
星座映射
• 前向纠错编码产生的比特流要转换成均匀的nQAM（n： 星座点数）符号流。 我公司使用的是16QAM。每4比特对 应于1个星座符号。FEC编码输出的比特数据被拆分成4比 特为一组的符号（b3b2b1b0），该符号的星座映射是同 相分量I = b1b0；正交分量Q = b3b2，星座点坐标对应的I 和Q的取值为-6，-2，2，6。其星座映射见下图。
复用
• 对交织后的数据符号进行组帧。
• 本系统的数据帧结构如下图所示，是一种四层结构。其中，数据帧结构的基 本单元为信号帧，信号帧由帧头和帧体两部分组成。超帧定义为一组信号帧。 分帧定义为一组超帧。帧结构的顶层称为日帧（Calendar Day Frame, CDF）。信号结构是周期的，并与自然时间保持同步。
数字电视地面广播技术及其应用
数字电视地面广播技术及其应用摘要:本文主要介绍了中国数字电视地面广播传输的发展,针对我国数字电视地面广播的技术及其应用加以简述。
关键词:数字电视广播技术应用地面数字电视的发展对我国的文化事业和信息化进程有着重大意义,应将其放在振兴电子消费产业、节省频率资源和发展信息社会的国家战略框架内进行布局和发展。
对于广电行业来说,地面数字电视是提高公共服务数量、质量和水平的重要方式,也是拓宽传播渠道、创建多元化盈利模式的难得机会。
1 地面数字电视发展的重要意义加快广播影视的数字化进程、推动广播影视由模拟向数字转换是近年来全国广电系统的重要任务。
地面数字电视作为数字电视的基本传输方式之一,其发展对全国的文化宣传事业、消费电子产业以及未来的技术发展趋势都有着重大影响。
数字电视时代,电视本身也是数据的一种。
数字电视地面广播(DTTB)的应用将会带动除电视以外的其他业务,首先数字电视出现在移动交通工具上,随着移动电视的面世,传统的电视覆盖理论被打破了,电视将无所不在。
中国数字电视地面广播(DTTB)已经进入了实施阶段,同时开创了传统无线电视的一种全新应用:移动接收。
随着该业务被大众接受,又逐步扩大到移动载体。
随着电池容量和视频压缩技术的发展,从车载发展到个人手持终端。
随着终端产品的发展,其他业务又将得到发展。
数字电视地面广播(DTTB)技术在更大程度上给传统的收看电视方式带来新的变化,孕育着创造一个新的移动电视市场的机遇,其应用前景将更加深远。
1.1 地面数字电视是广播影视数字化的重要组成部分推进广播影视数字化不仅是全国广电系统的重要工作,也是国家“十一五”发展规划、国家中长期科技发展规划、国家信息化“十一五”发展规划、国家文化发展规划的重要内容,是推进国家信息化建设和文化建设的重要组成部分。
1.2 地面数字电视对我国文化宣传事业具有重大意义地面数字电视业务兼具宣传和产业双重特性。
2006年国家广电总局首次对未来各种数字新媒体做出定位,其中地面数字电视被明确定位于用来承担国家所规定的公益宣传服务。
浅谈DTMB地面数字电视以及单频网组建
浅谈DTMB地面数字电视以及单频网组建DTMB（Digital Terrestrial Multimedia Broadcast）是一种地面数字电视广播技术，也是中国国家标准和国际电信联盟的国际标准。
本文将在2000字内对DTMB地面数字电视以及单频网组建进行浅谈。
我们来介绍一下DTMB地面数字电视的基本信息。
DTMB是一种采用OFDM（正交频分复用）技术的数字电视广播技术，具有传输效率高、抗干扰性能好、覆盖范围广等特点。
DTMB地面数字电视支持多种业务，包括高清电视、标清电视、互动电视等，能够提供更多的电视节目和服务给用户。
DTMB地面数字电视的覆盖范围广，可以实现全国范围内的信号覆盖。
DTMB地面数字电视的传输效率高，能够以较低的频谱资源传输更多的节目。
DTMB还具有抗干扰性能好的特点，能够在恶劣的无线环境下保证信号的传输质量。
DTMB地面数字电视的互动性能也值得一提。
用户可以通过数字电视机顶盒进行互动操作，包括点播节目、互动投票、购物等。
这种互动电视的形式丰富了用户的观看体验，使电视不再只是单向传输的媒介，而是与用户进行更多互动的平台。
接下来，我们来谈一谈DTMB地面数字电视的单频网组建。
单频网是指在一个频点上实现多个发射台同时发射的网络，它是DTMB地面数字电视广播系统的重要组成部分。
单频网的组建可以提高DTMB地面数字电视的覆盖范围和服务质量。
在传统的多频网系统中，不同的发射台之间频率相互干扰，容易导致信号质量下降。
而在单频网系统中，多个发射台通过精确的时间和频率同步，可以在同一个频点上同时发射信号，减少了频率间的干扰，提高了信号的传输质量。
单频网的组建需要解决两个关键问题，即覆盖范围和信号的同步。
对于覆盖范围的问题，可以通过合理的阵列布局和功率控制来实现。
通过研究地形和建筑物分布等因素，确定合适的发射台位置和功率分配，可以达到最大的覆盖范围。
对于信号的同步问题，可以通过GPS等定位系统来实现，确保各个发射台的信号能够保持同步。
我国地面数字电视项目的建设现状及实施方案
统一运行管理， 保证地面数字电视健 城市的地面数字电视系统设备的安装调试 数字电 视国标Ｄ Ｍ （ｉｉｌｅ ｖ ｉｎ 设、 Ｔ Ｂ Ｄ ｔ ｌ ｉｏ ｇ ａＴ ｅ ｓ 除２ ０ 年完成的８ 个城市， ００ ３ ２ １ 年 Ｔ ｒ ｓ ｉ ｕｔ ｄａＢｏ ｄ ａｔ 相关的 康有序发展” ｅｒ ｔａ Ｍ ｌｍｅ ｉ ｒａ ｃｓ） ｅ ｒｌ ｉ 的要求， 无线电台管理局成 工作， ０ ９ ２￣ １ 新增开通７２ ５ ２ 个城市的地 工作组， 针对国标Ｄ ＭＢ Ｔ 的实施、 频率和 立了无线广播电视数字化项 目 部负责全国 截至１）３ 日， 业务规划、 测试测量、 单频网规划以及各 地面数字电视项目的工程实施和推广ｏ 面数字电视信号， 还对其中近５ 个城市的 Ｏ
Ｏ Ｏ ｗ发射机 、 ４ ￣ 天馈线、 ２ ２５ ｇ ２０ 停模拟地面电视的播出。 我国从上世纪９ 组成部分， Ｏ 党和政府非常重视地面数字电 和１部３ Ｏ
年代开始跟踪研究地面数字电视技术， 经 视广播国家标； 隹的推广和实施。 明确提出 多台多工器以及与之相配套的卫星接收机、
至５ Ｐ 电源、 空调、 监 过多年的努力和标准纷争， ０ ６ ２ ０ 年国家标 了在未来３ 年内要实现对全国地面数 复用器等前端设备和ｕ Ｓ
方案 中地 面数 字电视 的 系统 架构 、业务规 划 、技 术参数 以及 发射站 点
选择 等 项 目进 行 了详 细 阐述 。
关键｛
１ 概述
类发送、 接收设备、 测试检测仪器仪表及
２０年奥运会之前， 广电总局无 ０８ 国家
上海、 天津、 沈阳、 广播 电视数字化是广播 电视技术体 质量评估方法等领域制定了一系列的配套 线电台管理局在北京、