电视与视频技术第11章

1、第 11章 数字电视地面广播第第11章章 地面数字电视广播系统地面数字电视广播系统 本章主要内容：本章主要内容：DVB-T数字电视广播系统数字电视广播系统ATSC数字电视广播系统数字电视广播系统DTTB数字电视地面广播传输标准数字电视地面广播传输标准第 11章 数字电视地面广播 地面数字电视广播标准：地面数字电视广播标准：标准标准制定国家制定国家/ /地地区区颁布时间颁布时间使用国家使用国家/ /地区地区ATSCATSC美国美国1996.121996.12美国、加拿大、墨西哥、美国、加拿大、墨西哥、巴西、韩国等巴西、韩国等DVB-TDVB-T欧洲欧洲1996.051996.05欧洲各国、亚太地

2、区、欧洲各国、亚太地区、新加坡、澳大利亚等新加坡、澳大利亚等ISDB-TISDB-T日本日本19991999日本日本DTTBDTTB中国中国2006.8.182006.8.18中国中国信源编码：信源编码：MPEG-2主要差别是：信道编码和数字调制方式主要差别是：信道编码和数字调制方式第 11章 数字电视地面广播11.1 DVB-T数字电视广播系统数字电视广播系统DVB-T信道编码和调制信道编码和调制MPEG-2 TS传送流传送流l信道编码：信道编码：RS编码编码+数据交织数据交织+卷积码卷积码+数据交织数据交织l数字调制：数字调制：OFDM第 11章 数字电视地面广播一、一、COFDM调制调制

3、OFDM：正交频分复用：正交频分复用C：基带信号施加了纠错编码：基带信号施加了纠错编码目的：解决高速率数据在通过开路传输时因多径目的：解决高速率数据在通过开路传输时因多径效应引入的效应引入的码间干扰码间干扰。原因：原因：l视频信号的码率很高（几视频信号的码率很高（几Mbit/s），符号周期很），符号周期很小（约为小（约为10-1至至10-2微妙）；微妙）；l开路传输时反射波会比直射波延迟数个符号周期。开路传输时反射波会比直射波延迟数个符号周期。解决的办法：增大符号周期（降低码率）解决的办法：增大符号周期（降低码率）第 11章 数字电视地面广播OFDM已调波的频谱已调波的频谱1sfT 符号持符号

4、持续时间续时间sT1、COFDM基本原理基本原理串并转换实现码率降低。串并转换实现码率降低。高频带宽高频带宽B内均匀安排内均匀安排N个子载波，各载波信号频个子载波，各载波信号频谱正交。谱正交。N路信号对路信号对N个子载波调个子载波调制。制。QPSK、16QAM、64QAMN路已调波混合，频分复路已调波混合，频分复用总带宽用总带宽B。2mN bbRRNbRbR第 11章 数字电视地面广播2、实施方法、实施方法 调制利用调制利用IFFT运算，运算， 解调利用解调利用FFT运算，由专运算，由专用集成芯片完成。用集成芯片完成。同步同步检波检波第 11章 数字电视地面广播3、COFDM的应用的应用非对称

5、数字用户环路（非对称数字用户环路（ADSL）数字视频广播（数字视频广播（DVB）无线局域网（无线局域网（WLAN）无线广域网（无线广域网（WWAN)新一代蜂窝移动通信等新一代蜂窝移动通信等2k模式适合高模式适合高速移动接收速移动接收8k模式适合组模式适合组建单频网建单频网SFNDVB-T系统中的应用：系统中的应用：8MHz高频带宽高频带宽模式模式 kN2NB第 11章 数字电视地面广播交织方法：交织方法：二、内交织二、内交织目的：提高目的：提高COFDM信号解调时的纠错能力，在信号解调时的纠错能力，在卷积编码后对数据进行内交织。卷积编码后对数据进行内交织。不同的调不同的调制方法有制方法有不同的

6、交不同的交织模式织模式第 11章 数字电视地面广播00,0 1,02,0 3,0()b b b b b符号00,01,02,03,0()a aa aa符号00,01,02,03,0()yyyy符号Y比特交织器数据块的大小：比特交织器数据块的大小：126bit比特交织模式：比特交织模式：,()0,1,2,3,4,50,1,.125iii Habi；0123450:( )1:( )(63)mod1262:( )(105)mod1263:( )(42)mod1264:( )(21)mod1265:( )(84)mod126IHIHIHIHIHIH交织器的交织器的置换函数：置换函数：( )iH例：例：

7、第 11章 数字电视地面广播符号交织器的数据块的大小：符号交织器的数据块的大小： 实际传输数据的载波数（符号数）实际传输数据的载波数（符号数）l2k模式：模式：1512=12126；l8k模式：模式：6048=48126比特交织器比特交织器重复重复12次次比特交织器比特交织器重复重复48次次( )maxmax;0,2,4,;1,3,5.1H qqqH qyaqNyaqN（ ）对偶数的符号对奇数的符号置换函数置换函数( )H q符号交织模式：符号交织模式：第 11章 数字电视地面广播三、数据映射和星座图三、数据映射和星座图实部的实部的 调制调制:cos(2)qkIf t虚部的虚部的 调制调制:s

8、in(2)qkQf t第 11章 数字电视地面广播第 11章 数字电视地面广播四、保护间隔四、保护间隔减小符号间干扰的方法：减小符号间干扰的方法：采取采取OFDM调制降低了符号率，减小了已调波频带调制降低了符号率，减小了已调波频带内的符号间干扰。内的符号间干扰。加入保护间隔加入保护间隔 ，进一步减小，进一步减小OFDM符号符号间干扰。间干扰。gTgTsTuTOFDM符号符号L OFDM符号符号L+1 只要本符号的反射波与直射波的延时不超过保护只要本符号的反射波与直射波的延时不超过保护间隔期，就不会干扰次一个符号，而本符号的反射间隔期，就不会干扰次一个符号，而本符号的反射波将增强直达波的接收功率

9、带来增益。波将增强直达波的接收功率带来增益。第 11章 数字电视地面广播8k8k模式和模式和2k2k模式参数模式参数模式模式8k8k模式模式2k2k模式模式1/41/41/81/81/161/161/321/321/41/41/81/81/161/161/321/32符号有效持续期符号有效持续期896896224224 保护间隔保护间隔224224112112565628285656282814147 7 符号总持续期符号总持续期1120112010081008952952924924280280252252238238231231/gsTT()sTs()gTs()uTsHz4464第 11章

10、 数字电视地面广播五、帧自适应、导频和五、帧自适应、导频和TPS信号信号1、帧自适应、帧自适应OFDM符号：在符号：在 内，内，N（1705、6817）个已调）个已调载波的综合。载波的综合。OFDM帧：序号为帧：序号为067的的OFDM符号构成。符号构成。OFDM超帧：超帧：4个个OFDM帧构成。帧构成。sTOFDM符号的帧结构符号的帧结构f第 11章 数字电视地面广播2、导频、导频连续导频连续导频“ ”作用：向接收机提供同步和相位误差估计信息。作用：向接收机提供同步和相位误差估计信息。实现：实现：l在在OFDM符号内，安排固定数量、位置固定的载波。符号内，安排固定数量、位置固定的载波。 2k

11、模式：模式：45个；个；8k模式：模式：117个个l调制方式调制方式BPSKl调制信号由调制信号由PRBS序列确定序列确定载波序号：载波序号：0，48，54，87，141，1704；，8616第 11章 数字电视地面广播散布导频散布导频“ ”作用：提供关于信道特性（频率选择性衰落、时作用：提供关于信道特性（频率选择性衰落、时间选择性衰落和干扰的动态变化等）信息，以便接间选择性衰落和干扰的动态变化等）信息，以便接收机及时实现动态信道均衡。收机及时实现动态信道均衡。实现：在实现：在OFDM一帧中，每一帧中，每12个载频中第个载频中第12个为个为散布载频。散布载频和连续载频可能重叠。散布载频。散布载

12、频和连续载频可能重叠。 由于设置了导频载波，用于传输数据的由于设置了导频载波，用于传输数据的载波数目减少，使得载波使用效率下降。载波数目减少，使得载波使用效率下降。l2k模式的有效载波模式的有效载波1705l8k模式的有效载波模式的有效载波6816l载波使用效率载波使用效率88.7%第 11章 数字电视地面广播TPS信号信号“ ”作用：用于给出传输参数，即信道编码和调制有作用：用于给出传输参数，即信道编码和调制有关的信令。关的信令。实现：（实现：（2k模式模式）l在一个在一个OFDM符号中，设置符号中，设置17个固定载频。个固定载频。l调制方式调制方式DBPSK，传送，传送1bit调制信息。调

13、制信息。l在一个在一个OFDM帧中同一对应位置上帧中同一对应位置上68个个bit构成一构成一个个TPS块，一帧中有块，一帧中有17个相同的个相同的TPS块。块。l每块中的比特序号为每块中的比特序号为S0-S67，其信息内容及格，其信息内容及格式见书式见书P.281。载波序号：载波序号：34，50，209，246，16878k模式模式：在一个：在一个OFDM符号内设置符号内设置68个固定载波。个固定载波。第 11章 数字电视地面广播3、超帧内的、超帧内的TS包包 4个个OFDM帧组成一个超帧，在超帧内可以传输帧组成一个超帧，在超帧内可以传输整数个整数个204字节的字节的RS码码TS包。包。OFD

14、M超帧内超帧内TS包数包数目如表所示：目如表所示：第 11章 数字电视地面广播六、六、DVB-T不同参数的频谱效率不同参数的频谱效率一路一路HDTV第 11章 数字电视地面广播七、七、COFDM射频功率谱射频功率谱每个载波的频谱：每个载波的频谱：sinkxAx总的功率谱为各总的功率谱为各载波功率谱的合载波功率谱的合成：成：2sinkxAx8M带宽内功带宽内功率谱比较均匀，率谱比较均匀，功率效率高，功率效率高，对外造成的干对外造成的干扰小。扰小。第 11章 数字电视地面广播11.2 ATSC数字电视广播系统数字电视广播系统ATSC：高级电视制式委员会：高级电视制式委员会特点：特点：1996年批准

15、的地面数字电视标准；年批准的地面数字电视标准；6MHz高频带宽内可传输高频带宽内可传输19.39Mbit/s的码率；的码率；每个频道可传输一套每个频道可传输一套HDTV信号，信号，35套套SDTV节目。节目。第 11章 数字电视地面广播一、数据随机化与一、数据随机化与RS编码编码1、数据随机化、数据随机化PRBS生成多项式：生成多项式：16131211763( )1G xxxxxxxxx初始化值：初始化值：F180HEX初始化在每场中第二段的同步期间实施初始化在每场中第二段的同步期间实施MPEG-2的的TS流中的流中的SYNC不进行随机化不进行随机化第 11章 数字电视地面广播2、RS编码编码

16、 RS（207，187，t=10)码长码长207字节字节信息段信息段187字节，每字节字节，每字节8bit监督段监督段20字节字节纠错能力为纠错能力为207字节中的字节中的10字节字节同步字节（同步字节（SYNC）不进行）不进行RS编码编码第 11章 数字电视地面广播二、二、ATSC帧结构帧结构l符号：符号：2bit/符号，符号，4符号符号/字节。字节。l段：同步段：同步+207=208字节，字节，832符号符号/段，段，有效数据有效数据748个符号，个符号，监督码监督码80个符号。个符号。l场：场：313段段/场，第一场，第一段为场同步，每场的段为场同步，每场的传输时间传输时间24.2ms。

17、l帧：帧：2场场/帧。帧。lPRBS初始化在每场初始化在每场的第二段的同步字节的第二段的同步字节期进行。期进行。l段同步取代段同步取代SYNC第 11章 数字电视地面广播l交织深度交织深度B=52数据段，数据段，M=4字节字节l数据块的大小数据块的大小N=B*M=208字节字节l同步字节不参与交织同步字节不参与交织l段内交织和段间交织段内交织和段间交织三、数据交织三、数据交织第 11章 数字电视地面广播四、格栅编码（四、格栅编码（TCM）1、TCM编码概述编码概述 TCM是将编码和调制结合在一起的卷积码，以是将编码和调制结合在一起的卷积码，以提高系统的抗干扰能力。提高系统的抗干扰能力。 可在不

18、增加信道带宽和不降低信息速率下获得可在不增加信道带宽和不降低信息速率下获得3dB-4dB的功率增益。的功率增益。 编码效率编码效率n/(n+1) 方法：编码码字和调制信号间映射方法：编码码字和调制信号间映射 原则：使已调信号星座图上信号点之间的空间距原则：使已调信号星座图上信号点之间的空间距离（欧氏距离）最大。离（欧氏距离）最大。第 11章 数字电视地面广播2、ATSC中的格栅编码中的格栅编码8 VSB符号符号卷积编码和卷积编码和8-VSB相结合相结合X1，X2 Z0，Z1，Z2符号符号干扰抑制滤波器（预编码器）干扰抑制滤波器（预编码器）作用：梳状滤波器，避免和作用：梳状滤波器，避免和NTSC

19、同频道信号干扰。同频道信号干扰。第 11章 数字电视地面广播格栅编码器格栅编码器8-VSB调制调制的信号集合的信号集合星座点星座点l子集的划分原则子集的划分原则l 为集合中星座点间的最小距离为集合中星座点间的最小距离l映射电平映射电平210 210Z Z Z1Z2Z0Z第 11章 数字电视地面广播ATSC在在6M带宽内可携载信息量的基本参数带宽内可携载信息量的基本参数有效符号率：有效符号率：63832 62610.76 10/48.4 10rS符号 秒12.94/832rsegSf段 秒数据段速率：数据段速率：332.28/32.28/65.3 / /brbRSbitMbit sRMbit s

20、BMb s Hz传送码率：带宽：8-VSB带宽计算：带宽计算：187312219.38/207313rrTSMbit sMPEG-2恒定码率：恒定码率：20.66/626segframeff帧 秒帧速率：帧速率：第 11章 数字电视地面广播六、导频的加入六、导频的加入导频的作用：为接收端提供解调用的精确载波。导频的作用：为接收端提供解调用的精确载波。方法：幅度为方法：幅度为1.25信号对载波调制信号对载波调制l总频带：总频带：6MHzl有效带宽：有效带宽：5.38MHzld=0.31MHzl 0.1152MHz第 11章 数字电视地面广播七、七、8-VSB调制调制 VSB滤波保留上边带和部分下

21、边带，部分下边带滤波保留上边带和部分下边带，部分下边带中传送载波信息（导频信号）形成残留边带信号。中传送载波信息（导频信号）形成残留边带信号。283kMMK；，( ) 7, 5, 3, 1, 1, 3, 5, 7g t MVSB高频调制效率：高频调制效率：22122log(/ / )2log2(/ /)1bbRRBHzkM bit s zkBMbit s Hz 8VBS6(/ /)bit s Hz5.3(/ /)bit s Hz第 11章 数字电视地面广播10.3 我国数字电视地面广播传输标准我国数字电视地面广播传输标准一、系统综述一、系统综述标准：标准：GB20600-2006数字电视地面广

22、播传输系数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制统帧结构、信道编码和调制，于，于2006年年8月月18日日正式批准成为强制性国家标准，简称为正式批准成为强制性国家标准，简称为DTTB。具有多项独立的自主知识产权的技术。具有多项独立的自主知识产权的技术。DTTB支持支持4.81Mbit/s32.486Mbit/s的净荷传输的净荷传输数据率。数据率。支持标准清晰度电视业务和高清晰度电视业务，支持标准清晰度电视业务和高清晰度电视业务，支持固定接收和移动接收及多频组网和单频组网。支持固定接收和移动接收及多频组网和单频组网。第 11章 数字电视地面广播数据接口符合数据接口符合GB/T17975.1

23、第一部分，即第一部分，即MPEG-2标准的第一部分（系统）。标准的第一部分（系统）。射频输出接口符合标准射频输出接口符合标准SJ/T10351电视发射通用电视发射通用技术标准。技术标准。关键技术关键技术l低密度校验纠错码低密度校验纠错码l系统信息的扩频传输系统信息的扩频传输l帧结构设计帧结构设计l等等等等第 11章 数字电视地面广播二、扰码与前向纠错码（二、扰码与前向纠错码（FEC）1、扰码（数据随机化）、扰码（数据随机化）伪随机序列：伪随机序列：1415( )1g xxx 初始状态：初始状态：100101010000000复位：信号帧开始时复位到初始状态复位：信号帧开始时复位到初始状态第 1

24、1章 数字电视地面广播2、前向纠错（、前向纠错（FEC）BCH码码BCH码由三位学者相继提出的。码由三位学者相继提出的。BCH码有严格的代数结构，能够纠正码有严格的代数结构，能够纠正多位错码多位错码的的循环码，是循环码的重要子类。循环码，是循环码的重要子类。标记方法：标记方法：（n，k，t） 本原多项式本原多项式l 不能再因式分解不能再因式分解l 可整除可整除l不能整除不能整除l最高幂次为最高幂次为m1;21nmxn1;qxqn( )p xl 本原本原BCH码码生成多项式生成多项式 中含有最高幂次为中含有最高幂次为m的本原多项式的本原多项式 。l 能除尽能除尽 非本原非本原BCH码码 中没有中

25、没有21mnm（ 为整数）( )g xn21m( )g x( )p x( )p x第 11章 数字电视地面广播38233217( )(13)(1011)1mng xxx 例例1：（：（7，4，1）本原）本原BCH码码例例2：（：（23，12，3）非本原）非本原BCH码码118211976511218923( )(5343)(101011100011)1mg xxxxxxxn，(n-k)，t之间的关系：之间的关系： 对于任一正整数对于任一正整数m和纠错数和纠错数tm/2，可构，可构建建 ， 的的BCH码，可纠错码，可纠错t个误码。个误码。 若若 能除尽能除尽 ，可构成非，可构成非BCH码。码。2

26、1mn nkmt(21)/1mnii；21m第 11章 数字电视地面广播码生成多项式码生成多项式 的获得：的获得： 对对 进行因式分解，获得进行因式分解，获得 次多项式作为次多项式作为生成多项式。生成多项式。( )g x1nx )(kn第 11章 数字电视地面广播BCH码编码原理码编码原理：（：（15，7）码生成多项式：码生成多项式：44328764( )(1)(1)1g xxxxxxxxxxx( )( )( )mod ( )n kn kT xxm xxm xg xBCH码组：码组：监督码元监督码元第 11章 数字电视地面广播BCH解码原理：（解码原理：（15，7）l若：若： ，则无误码。，则

27、无误码。l若：若： ，则有误码。根据，则有误码。根据 的值的值确定误码的位置。确定误码的位置。12( )0,( )0r xr x12( )0( )0r xr x或12( ),( )r x r x第 11章 数字电视地面广播由由 的余数确定误码的位置的余数确定误码的位置12( )( )g x gx)(1xr2( )r x第 11章 数字电视地面广播BCH码在码在DTTB中的应用中的应用lBCH码生成多项式为：码生成多项式为：lBCH码（码（1023，1013，1）l形成：形成：752信息比特前添加信息比特前添加261比特比特0成为成为1013比比特，然后进行（特，然后进行（1023，1013）B

28、CH编码，编码结编码，编码结束后去掉前面的束后去掉前面的261比特比特0，产生，产生BCH缩短码缩短码（762，752），监督码长不变。，监督码长不变。310( )1BCHGxxx 第 11章 数字电视地面广播LDPC码（低密度奇偶校验码）码（低密度奇偶校验码）LDPC码是（码是（R.Gallager）加拉格于）加拉格于1962、1963年在其两篇论文年在其两篇论文“基于稀疏矩阵的好码基于稀疏矩阵的好码”中提出中提出的。的。1995年才进入实用阶段。年才进入实用阶段。LDPC码是一种码是一种“线性分组码线性分组码”，性能接近香农，性能接近香农理论界限。理论界限。应用：应用：l2004年年6月，

29、在月，在DVB-S2中应用（中应用（BCH+LDPC)；l2006年在年在DTTB中应用（中应用（BCH+LDPC）；）；l移动通信系统中信道编码的主要备选方案之一；移动通信系统中信道编码的主要备选方案之一；l当前编、解码领域的一个新的研究热点当前编、解码领域的一个新的研究热点。第 11章 数字电视地面广播监督矩阵与生成矩阵监督矩阵与生成矩阵例：（例：（7，4）汉明码）汉明码6543210a a aa a aa65432 1 01 11010001 101010 01 0110010Ta a a a a aa 0THA1 1101001 1010101 011001rHPIA：编码输出矢量：编

30、码输出矢量H：监督矩阵，：监督矩阵，rnP：信息矩阵，：信息矩阵，rkIr：单位方阵，：单位方阵，rr 监督矩阵监督矩阵可以计算在给定信息码元时计算监督可以计算在给定信息码元时计算监督码元，完成编码。码元，完成编码。654265316430000aaaaaaaaaaaa监督方程式监督方程式第 11章 数字电视地面广播生成矩阵生成矩阵1000111010011000101010001011TkGI PG：生成矩阵，：生成矩阵，knPT：信息矩阵转置，：信息矩阵转置，krIk：单位方阵，：单位方阵，kk6543Aa a a a GAmG 推广 在已知码生成矩阵时，可根据上式得到编码输在已知码生成矩

31、阵时，可根据上式得到编码输出，完成编码。出，完成编码。第 11章 数字电视地面广播LDPC的的H矩阵矩阵l（n，k）（12，6），编码效率），编码效率0.5。lH矩阵中每行矩阵中每行“1”的个数相同的个数相同-6，每列，每列“1”的个的个数相同数相同-3，由此构成的，由此构成的LDPC码为规则码为规则LDPC码。码。l否则为不规则否则为不规则LDPC码。码。lLDPC编码关键是编码关键是H或或G矩阵的确定。矩阵的确定。第 11章 数字电视地面广播0,00,10,11,01,11,1,1,01,11,1.ccqci jkkkcGGGIOOGGGOIOGGGGGOOIDTTB中的中的LDPC的生成

32、矩阵的生成矩阵.lI：bb阶单位矩阵阶单位矩阵lO： bb阶零矩阵阶零矩阵l ：bb阶循环矩阵阶循环矩阵, i jG01;01ikjc 24,12724,127,3530487493kbqckbcqcGkbGc bkb 的行数：的列数：可编码得到可编码得到（7493，3048）LDPC码码P26P80 的特点：的特点：l每一行是上一行向右循环移位一位。每一行是上一行向右循环移位一位。l第一行是最后一行向右循环移位一位。第一行是最后一行向右循环移位一位。l l , i jG0,044DB4147E6075A92E878EB68C44DD51Fg,120(,.,);()i jbbguuu第一行Gq

33、c、Hqc矩阵见国标矩阵见国标 GB20600-2006第 11章 数字电视地面广播DTTB中的中的LDPC编码编码块长块长信息比特信息比特编码效率编码效率编码参数编码参数编码方法编码方法k kc cb bLDPCLDPC（n,m)n,m)码率码率1 174887488300830080.40.424243535127127（74937493，30483048）监督位在前，监督位在前，LDPCLDPC编码后删除编码后删除前前5 5个校验位。个校验位。码率码率2 274887488451245120.60.636362323127127（74937493，45724572）码率码率3 37488

34、7488601660160.80.848481111127127（74937493，60966096）前向纠错编码效率：前向纠错编码效率：（762，752）l码率码率1：4个个BCH码和码和LDPC级联，级联，762*4=3048bitl码率码率2：6个个BCH码和码和LDPC级联，级联，762*6=4572bitl码率码率3：8个个BCH码和码和LDPC级联，级联，762*8=6096bit4 . 07488300874884752第 11章 数字电视地面广播三、符号星座映射与符号交织三、符号星座映射与符号交织64QAM映射映射5 4 3 2 1 0b b b b bb 2 1 05 4 3

35、Ib bbQb b bI、Q的取值的取值-7，-5，-3， -1，1，3，5，7 64QAM、32QAM支持高清晰度电视和多路标支持高清晰度电视和多路标准清晰度电视广播等高码率服务业务的需求。准清晰度电视广播等高码率服务业务的需求。32QAM映射映射4 3 2 1 0b b b bb IQI、Q的取值的取值-7.5，-4.5， -1.5，1.5，4.5，7.51、符号星座映射、符号星座映射 纠错编码比特流纠错编码比特流 MQAM符号符号 映射第 11章 数字电视地面广播 16QAM映射映射3 2 1 0b b bb 1 03 2IbbQb bI、Q的取值的取值-6，-2，2，6 4QAM映射映

36、射1 0bb 01IbQbI、Q的取值的取值-4.5，4.5 4QAM 、16QAM与与32QAM符号映射可对应于中符号映射可对应于中码率服务业务的需求，可以支持多路标准清晰度电码率服务业务的需求，可以支持多路标准清晰度电视广播，能够兼顾覆盖范围和频率资源利用的服务视广播，能够兼顾覆盖范围和频率资源利用的服务需求。需求。第 11章 数字电视地面广播4QAM-NR映射映射 4QAM与与4QAM-NR的符号映射对应于高速移动的符号映射对应于高速移动服务业务的需求，可以支持标准清晰度电视广播，服务业务的需求，可以支持标准清晰度电视广播，能够兼顾覆盖范围和接收质量的服务需求。能够兼顾覆盖范围和接收质量

37、的服务需求。01234567012345670 1 234567NRX X X X X X X XX X X X X X X X Y YY YY YY Y 准正交映射4QAM IQlX：信息比特：信息比特lY：衍生比特：衍生比特第 11章 数字电视地面广播2、符号交织、符号交织时域交织时域交织l目的：抵御时域中可能出现较长时间的深度衰落。目的：抵御时域中可能出现较长时间的深度衰落。l交织方法：卷积交织交织方法：卷积交织l交织对象：星座映射后的多个交织对象：星座映射后的多个信号帧信号帧间的符号块。间的符号块。l卷积交织的实现：卷积交织的实现：第 11章 数字电视地面广播l交织交织/解交织的总延时

38、：解交织的总延时：l交织模式：交织模式：u模式模式1（短交织）：（短交织）：B=52，M=240符号符号 交织交织/解交织的总延时：解交织的总延时：u模式模式2（长交织）：（长交织）：B=52，M=720符号符号 交织交织/解交织的总延时：解交织的总延时：510个信号帧个信号帧BBM ) 1(个信号帧170374452) 152(2403744：一个信号：一个信号帧中的数据量帧中的数据量（符号）（符号）第 11章 数字电视地面广播频域交织频域交织l目的：抵御频域中可能出现较宽频率范围的深度衰目的：抵御频域中可能出现较宽频率范围的深度衰落，将相邻的符号数据分散到尽量远的载波上。落，将相邻的符号数

39、据分散到尽量远的载波上。l适用于多载波（适用于多载波（C=3780）模式）模式l交织范围：信号帧体内的符号交织（交织范围：信号帧体内的符号交织（36+3744）l36个系统信息的插入位置个系统信息的插入位置 0，140，279，3639，3779 目的是使交织后的系统信息在每个信号帧的前面目的是使交织后的系统信息在每个信号帧的前面集中放置。集中放置。第 11章 数字电视地面广播四、复帧四、复帧数据帧结构分为信号帧、超帧、分帧、日帧。数据帧结构分为信号帧、超帧、分帧、日帧。信号帧是系统帧结构的信号帧是系统帧结构的基本单元；基本单元；225/216/200个信号帧组个信号帧组成超帧；成超帧；480

40、个超帧组成分帧；个超帧组成分帧；1440个分帧组成日帧。个分帧组成日帧。第 11章 数字电视地面广播五、信号帧五、信号帧信号帧结构信号帧结构（帧头、帧体）基（帧头、帧体）基带信号符号率：带信号符号率： 7.56Msps调制方式：调制方式：帧头、系统信息：帧头、系统信息：I、Q相同的相同的4QAM数据体：数据体：64QAM, 32QAM, 16QAM, 4QAM, 4QAM- NR第 11章 数字电视地面广播1、系统信息、系统信息作用：为每个信号帧提供必要的解调和解码信息，作用：为每个信号帧提供必要的解调和解码信息，包括符号星座模式、包括符号星座模式、LDPC编码的码率、交织模式、编码的码率、交

41、织模式、帧体信息模式等。帧体信息模式等。信息比特的定义信息比特的定义：（：（s5s4s3s2s1s0） 和和DVB-T中中的传输参数信的传输参数信令令TPS的作用的作用相同，但处理相同，但处理方法不同。方法不同。64种不同的种不同的信息模式信息模式第 11章 数字电视地面广播4QAM映射映射I、Q相同相同采用采用扩频技术扩频技术保证系统信息的可靠传输保证系统信息的可靠传输6bit系统信系统信息息32bit系统矢系统矢量量扩频扩频32个个复符号复符号帧体模式符号：传递单载波和多载波模式帧体模式符号：传递单载波和多载波模式C=1模式模式 “0000”C=3780模式模式“1111”4个个复符号复符

42、号4QAM映射映射I、Q相同相同系统信息结构系统信息结构第 11章 数字电视地面广播2、帧体信号处理、帧体信号处理 映射后的映射后的3744个数据符号复接个数据符号复接36个系统信息符号后，个系统信息符号后，形成帧体，用形成帧体，用C个子载波调制。个子载波调制。C=1单载波模式，时域信号为：单载波模式，时域信号为：C=3780多载波方式，时域信号为：多载波方式，时域信号为：3779,.,2 , 1 , 0)()(kkXkFBody，211( )( )0,1,2,.,3779kCjnCNFBody kX n ekC，X(n)为帧体信息符号为帧体信息符号X(k)频域交织后得到频域交织后得到第 11

43、章 数字电视地面广播3、帧头、帧头帧头模式帧头模式1（PN420） 由由PN序列组成，序列组成，I、Q相同的相同的4QAM调制，用于调制，用于信号帧的识别、同步等。信号帧的识别、同步等。作用相当于作用相当于DVB-T中的中的连续导频和散布导频。连续导频和散布导频。lPN255定义为定义为8阶阶m序列序列8652551)(xxxxxGPN255序列：序列：序列周期序列周期初始状态初始状态255个个可以产生可以产生255个不个不同相位的序列同相位的序列255128第 11章 数字电视地面广播l前同步和后同步为前同步和后同步为PN255序列的循环扩展。序列的循环扩展。l每个超帧中的每个超帧中的225

44、个信号帧的帧头选用不同相位的个信号帧的帧头选用不同相位的PN420序列。序列。l每个超帧开始时复位。每个超帧开始时复位。l帧头信号的平均功率是帧体信号功率的帧头信号的平均功率是帧体信号功率的2倍。倍。l适用于适用于多载波模式多载波模式，帧头相当于保护间隔：，帧头相当于保护间隔：913780420例：例：P88第 11章 数字电视地面广播帧头模式帧头模式2（PN595）l采用采用10阶最大长度的阶最大长度的m序列的截短，是长度为序列的截短，是长度为1023的的m序列的前序列的前595个码片。个码片。l l初始相位为初始相位为0000000001，在每个信号帧开始时复位。，在每个信号帧开始时复位。l每个超帧中各信号帧的帧头采用相同的每个超帧中各信号帧的帧头采用相同的PN 序列。序列。l帧头信号的平均功率与帧体信号的平均功率相同。帧头信号的平均功率与帧体信号的平均功率相同。l适用于适用于单载波模式单