[摘要] 本文通过对国内外数字电视地面广播各种标准的比较,介绍苏州广电总台对数字移动电视试播技术方案的论证及拟进行的试验方案。
作为一种全新的大众传播媒体,移动数字电视有着抗干扰能力强,频率利用率、功率利用率高,信号质量强等无可比拟的优势,越来越受到国内外业界的广泛关注。
目前,北京、上海、深圳、长沙、南京等城市已试播了移动数字电视,2008年我国将在主要城市普及数字电视的商用播出,2015年关闭模拟电视,在全国范围内普及数字电视。
一.三种地面传输系统标准
目前全球共有三套国际地面传输系统标准,美国1996年高级电视系统委员会(ATSC)研发的格形编码八电平残留边带(8-VSB) 即:ATSC 8-VSB;欧洲1997年提出的数字视频地面广播(DVB-T) 采用COFDM调制,即:DVB-T COFDM;日本1999年提出的地面综合业务数字广播(ISDB-T) 采用正交频分复用(OFDM) 即:ISDB-T OFDM。这三种系统标准,其系统设计从技术上限于当时的设计方向、使用环境、技术水平和硬件支持能力,没有发挥出系统应有的潜力。
| 美国的ATSC标准 | 欧洲的DVB-T标准 | 日本的ISDB-T标准 |
频道宽度 | 6MHz | 6MHz、7MHz、8MHz | 6MHz、7MHz、8MHz |
视频压缩 | MPEG-2视频编码 | MPEG-2视频编码?? | MPEG-2视频编码??? |
图像格式 | HDTV1920×1080 16∶9 | HDTV1920×1080 16∶9 | HDTV1920×1080 16∶9 |
SDTV704×480 4∶3 | SDTV704×576 4∶3 | SDTV720×576 4∶3 |
音频压缩 | Dolby AC-3 | MPEG-2层ⅡMUSICAM | MPEG-2层ⅢAAC |
音频编码 | 音频编码 | 音频编码 |
复用方式 | MPEG-2系统TC码流 | MPEG-2系统TC码流 | MPEG-2系统TC码流 |
数据随机化 | 16位PRBS | 15位PRBS | 15位PRBS |
信道外码 | RS码(207,187,T=10) | RS码(204,188,T=8) | RS码(204,188,T=8) |
外码交织 | 52RS块交织 | 12RS块交织 | 12RS块交织 |
信道内码 | 网格编码(TCM) | 卷积编码 | 卷积编码 |
内码交织 | 网格交织 | 卷积交织 | 卷积交织 |
调制技术 | 8-VSB调制 | 16QAM/32QAM/64QAM中选译 | OFDM调制 |
总码率 | 19~28Mb/s(6MHz) | 4.98~31.67Mb/s(8MHz) | 3.68~23.42Mb/s(5.6MHz) |
载波数 | 单载波 | 2K、8K | 2K、4K、8K |
接收门限 | 15dB | 19dB | 19dB |
传输方案 | 8VSB传输方案 | OFDM传输方案 | 分频段OFDM传输方案 |
特征 | 抵御电气干扰能力强 | 克服多径干扰能力强 | 克服多径干扰能力强 |
有效的覆盖区域 | 可做单频网 | 可做单频网 |
不考虑移动接收 | 可用于移动接收 | 可用于移动接收 |
三种地面数字电视传输系统的比较 |
二.在不同的损伤和操作条件下三种传输系统的性能
从调制的观点看,OFDM 和单载波调制方案,例如 VSB 和 QAM,对相加性高斯白噪声(AWGN)信道应该有相同的 C/N 门限。信道编码、信道估计、均衡方案以及其它的实现限制(相位噪声、量化噪声、互调失真)等导致了不同的 C/N 门限。
DVB-T 和ISDB-T 选择了两种卷积编码率,R=2/3 和3/4,提高了和ATSC系统可比的数据码率。从射频背靠背的测试数据看,ATSC 系统在 AWGN 信道上目前有几个 dB 的好处。再一次应该指出的是所有的系统都是可能提高改善的,并且对于 DTTB,AWGN 信道可能不是最好的信道模型,特别是室内接收。 因为三个系统都能不用改变信道编码方案而用于不同的信道带宽,例如 6、7、8MHz,系统 Eb/N0 值对于6、7、8MHz 系统一般是正确的对于地面广播,不管如何,DVB-T 和 ISDB-T系统中用于抵消多径失真的保护间隔,以及为了快速信道估计而插入的带内导频,将减少数据容量。
三.传输环境中的各种干扰源
我们知道地面数字电视的传输环境是非常恶劣的,有城市内建筑物的多反射干扰、城市电磁波干扰,还有多普乐频偏的干扰,而接收机的天线增益又非常低,我们可以将上面的各种干扰总结如下。
1. 字符交叉干扰(ISI)
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