ADTBT关键技术特点.doc
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1、【流媒体网】摘要:中华人民共和国国标化委员会于8月颁布了数字电视地面原则“数字电视地面传播系统帧构造、信道编码和调制技术规范”。该原则重要技术基本之一就是上海交通大学近年积累ADTB-T技术。本文针对国内数字电视地面广播需求,阐述了ADTB-T技术特点,指出了ADTB-T技术详细内容。本文进一步以国标ADTB-T技术某些测试成果,推广应用状况辅证了国标ADTB-T技术优势。 一、数字电视地面广播需求 1.1地面数字电视广播系统业务需求 地面数字电视广播系统是广播电视体系中重要构成某些,它与卫星数字电视广播系统和有线数字电视广播系统以及其他辅助系统一起互相协同提供全面受众覆盖。当前,国内有约2/
2、3顾客通过模仿无线方式接受电视号。全国共有3.5亿户家庭,其中有线接受为1.26亿户,无线接受超过2亿户,她们大多分布在城郊和农村,这些顾客迫切需要更多更稳定电视节目。制定数字电视地面原则重要目是为广大无线接受顾客提供可靠数字电视接受方案和规范。国家关于主管部门也充分看到了以上国内电视广播体系特点,从她们多次公开发言中可以预见,当来年8月后,该原则正式执行后,地面固定覆盖仍是主流业务,解决广大中西部顾客看电视难将是首要解决问题,原则应用将重要集中于地面固定覆盖上。另一方面,原则新技术将催生新媒体,车载、楼宇、便携商业模式逐渐形成,而手机电视原则将会另行制定。 此外,在自然灾害、战争等状况下,较
3、之有线电视和卫星电视而言,地面电视是最有效具备迅速恢复广播电视覆盖能力传播系统。 1.2地面数字电视广播系统技术规定 数字电视地面广播原则研究开发和制定,一方面需要最大限度满足国内数字电视地面广播业务需求。针对国内地面数字电视业务需求,对于地面数字电视系统技术规定总结如下: 覆盖范畴规定 广电总局提出数字电视地面广播各项业务需求中,对覆盖范畴规定是最主线。在数字电视时代,鉴别覆盖范畴能力根据应当是:运用既有模仿发射点,以尽量小功率发射来有效覆盖所有区域。影响覆盖范畴因素重要有如下两点。 第一,接受系统敏捷度指标是决定覆盖范畴能力基本指标。越小敏捷度规定意味着越小发射功率可以有效地覆盖相似面积。
4、 第二,发射信号峰均比指标将决定对发射机峰值功率规定。该指标是实现上述用较小功率数字信号发射来简朴替代原有模仿覆盖重要因素,也是用同等发射功率来有效扩大覆盖有利因素。值得注意是,发射信号峰均比对于低成本进行模仿电视向数字电视过渡也是很重要。低峰均比指标意味着对发射机线性度规定低,可以直接启用模仿发射机。 在以上2个指标得到保证前提下,才可以通过多频网、局部单频网、同频转发补点等手段完毕全国有效覆盖。 抗信道衰落能力 在恶劣(频率选取性衰落)、动态(时变)信道状况下,数字电视接受系统敏捷度指标会有一定恶化,甚至引起接受无条件失败。特别在单频网环境中,将增长恶劣多径也许性。在实验室中,普通以抗0d
5、B多径能力来检查接受机抗恶劣信道能力;在瑞利信道下,以可承受最大多普勒速度来评判接受系统动态能力。 频率规划规定 在模仿电视向数字电视过渡时期中,数字电视频谱资源将会更紧张,只有有效启用邻频发射才干有效地提高全网频谱运用率。此时,接受系统将受到模仿同/邻频干扰、数字同/邻频干扰。虽然在全数字电视时期,如果可以支持邻频工作,将进一步提高频谱运用率,简化频率规划过程。 抗模仿同/邻频干扰能力、抗数字同/邻频干扰能力高低将决定频谱规划有效性,以及能否提高频谱运用率。 二、ADTB-T技术本质 上海交通大学等单位提出并研制成功高档数字电视地面广播传播技术ADTB-T,是针对国内数字电视地面广播实际业务
6、需求及技术规定,发展一套支持大容量、高速度、单载波移动和固定接受以及单频组网新技术。该技术在承办单载波系统覆盖范畴性能好、抗同邻频干扰能力强基本上,进一步解决了抗恶劣、动态信道干扰,以及单频组网国际性难题,具备广泛应用前景。ADTB-T已经成为8月颁布国标数字电视地面传播系统帧构造、信道编码和调制技术规范重要技术基本之一。 ADTB-T系列技术重要涉及如下某些: 2.1单载波调制 所谓单载波调制技术,是将需要传播数据流调制到单个载波上进行传送,当前应用最为广泛是QAM,OQAM,PSK等星座映射方式。单从调制技术自身来看,具备信号峰均比低;接受敏捷度号;对载波偏差、相位噪声不敏感;实现简朴等长
7、处。但老式单载波技术对付信道衰落能力较差。在国标中,单载波调制方式已经成为“帧体数据解决”模式中一种,在国标所有支持模式中,超过一半均为单载波调制。必要指出,单纯调制技术是无法满足数据可靠传播需要,还需要数据构造、信道编解码方案、同步与均衡算法支持来保持单载波自身优势,进一步提高对付信道衰落能力。 2.2简洁有效数据构造 数据构造简洁有助于接受系统低成本实现,有助于迅速同步与均衡。一种简洁数据构造基本单元至少涉及3某些:确知信息、系统信息以及编码数据。ADTB-T技术一大特点就是数据构造以“帧”为基本单元,涉及帧头(确知信息)、加强保护系统信息、经高效编码保护数据信息。 帧头应当选取具备伪随机
8、特性序列(PN),插入周期应当在500微秒到1毫秒之间,序列长度应不不大于判决反馈均衡器级数,这样既保证了传播效率,又可以提高抗信道动态衰落能力。 在国标中,满足以上帧头规定帧格式如图1: 2.2.1帧头格式 国标中明确规定了“帧头模式2采用10阶最大长度伪随机二进制序列截短而成,帧头信号长度为595个符号,是长度为1023m序列前595个码片。帧头信号平均功率与帧体信号平均功率相似。” 由于均衡器抽头最佳维纳解是: 其中R是均衡输入有关矩阵,pr是均衡输入数据与盼望恢复值之间有关矢量。只有采用非循环简洁伪随机二进制序列作为帧头,才干保证在帧头阶段(均衡器抽头收敛最佳时期),信道输入R是对角阵
9、,这有助于信道均衡迅速收敛到最佳解。 帧头功率与帧体信号平均功率相似保证了单载波信号低峰均比特性。 2.2.2系统信息 国标中采用ADTB-T技术中walsh正交序列联合扩频序列方式来保护传播中系统信息,使得系统信息在多径时变信道时有很强抗衰落特性。通过该方式保护系统信息具备很强鲁棒性,这对于将来多模式混合新业务浮现时,需要在不同帧传播不同模式,有很大意义。 2.3高效信道编码方案与低阶星座映射结合 近年来,随着信道编译码技术飞速发展,基于软输入多次迭代信道编码方案不断浮现,其代表是Turbo乘积(TPC)编码与低密度校验(LDPC)编码。这2类码均有一种特性:越是高效率编码,其性能越容易接近
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