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DMB-T数字电视地面传输标准方案的进展

2003-12-23 杨知行 清华大学电子工程系教授 博士生导师 依马狮网


    编者按:地面数字电视广播标准已经呼之欲出,各种方案之间的竞争也愈演愈烈。10月在南国深圳举行的高交会就又成了一个新的角力场,在单载波和多载波上相持不下的交大和清华演示了各自经最新改进的地面数字电视广播方案,成为会上的最大看点之一。在此,本刊特邀请上海交大和清华大学主要参与研发和此次演示的技术人员介绍现场演示的实际情况和两种技术方案,以飨读者。

    清华大学数字电视传输技术研发中心在一批前瞻性研究成果的基础上,借鉴国际现有三种标准的经验和教训,融合了数字通信最新发展的成熟技术,提出了地面数字多媒体/电视广播传输标准(DMB-T)。该方案采用原创的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术,和国际现有数字电视地面传输标准比较,具有多项鲜明的应用特点,良好的整体性能和清晰的自主知识产权。

一  研发工作
    DMB-T标准方案历经了方案论证、系统仿真;基于FPGA的功能样机研发、测试专用芯片开发、基于测试专用芯片的样机研发;国家标委会标准方案测试、国家知识产权局专利评估;在不同环境中不同工作模式的移动接收试验;教育部组织的技术鉴定、中国工程院技术评估;接收信道专用芯片开发、产品化机顶盒样机开发等多项工作。
    国家广电总局和信息产业部经过详细比较考察,联合推荐清华DMB-T方案,并通报到国际电信联盟。我国代表团于2001年3月在国际电联上正式报告了DMB-T方案,ITU-R第六研究组(SG6广播业务)对中国方案反映很好,会议决定把该方案分别载入WH6E和WP6P工作组的相关报告。DMB-T方案的原创性经受了国际考验,并为我国数字电视标准争取成为国际公认的标准迈出了坚实的第一步。

二  试验情况
    2002年12月,国家广电总局广播电视计量检测中心对DMB-T系统主要参数和性能进行了实验室测试,测试方法参照ITU文件6E/264数字地面电视广播系统评估指南和方法。测试结果表明:除峰均比和高码率(64QAM)信噪比门限两项指标与DVB-T标准测试设备的指标持平以外,DMB-T方案样机在其它主要性能指标方面均领先,尤其是标准清晰度电视工作模式的信噪比门限和多径条件下的各项指标具有明显优势。
为了发现系统在实际应用环境中可能存在的问题并及时改进,我们进行了在不同典型环境中不同工作模式(QPSK/5.414Mb/s标准清晰度电视的移动接收、64QAM/24.368Mb/s高清晰度电视的固定接收及16QAM/16.24Mb/s多媒体电视的固定与移动接收)的多次现场试验,其中包括在北京清华园地区的小功率、多楼群区域广播试验,在河南新乡的中等城市环境广播试验和在深圳进行的大范围城市广播试验等。这些试验一方面为系统的改进积累了经验,另一方面验证了DMB-T技术的可行性和实用性。
   

DMB-T数字电视地面传输标准方案的进展
图1试验道路示意图
2003年3月,在深圳进行了第三次试验,试验发射功率为450W,表1是按时间统计的不同道路上的移动接通率,图1是道路示意图。
    2003年10月,在深圳市政府的支持下开始筹建DMB-T方案的单频网试验,以梧桐山发射机为主站、格兰云天大厦发射机为辅站,至深圳高交会开馆前夕初步联通。因为某兄弟单位突发要求而临时决定的高交会期间两家方案并两种(高清固定接收和标清移动接收)工作模式的数字电视传输方案样机用同一频道分时演示的需要,DMB-T方案的单频网试验暂停。梧桐山单发射机发送800W功率,高清固定接收演示改由高交会馆屋顶上架设10m高的定向天线接收并通过电缆分配到3个展馆内的12个展台(除某兄弟单位一个展台以外,其余各展台都连至清华及其联合体企业的DMB-T产品化机顶盒或一体化数字电视机)。
道 路
QPSK(5.414Mb/s)
制式下
16QAM(16.24Mb/s)
制式下
滨海大道
99.0
80.0
南油大道
97.5
98.0
北环大道
98.7
85.0
深南大道
98.1
77.0
表1 深圳移动接收试验接通率(%)
虽然该系统都能正常工作,但为保持不在本方案发高清节目的时间内(约占四分之三的展出时间)的展出设备仍能正常演示,清华不得不借助馆内DMB-T发射机展品发射小功率信号维持分布在3个展馆内的11个展台正常演示DMB-T接收机产品,某兄弟单位也在馆内采取了相应措施以维持其显示屏节目始终不间断。DMB-T方案的标清移动接收演示非常成功,根据主观的移动接通率估计,效果优于3月测试结果如表1所列比例数。本次高交会演示充分证明,都市内高清室内接收离不开单频网支持。根据深圳市政府要求,DMB-T方案的单频网试验将继续抓紧进行。

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