現(xiàn)代電視傳輸技術(shù)

《地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)與系統(tǒng)》可供從事地面數(shù)字電視產(chǎn)品研發(fā)的工程師和工程應(yīng)用的技術(shù)人員閱讀，也可作為大專院校通信與電子系統(tǒng)專業(yè)的高年級本科生教材或研究生參考書。

第1章 地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的基本概念

1.1 電視技術(shù)的發(fā)展歷程

1.2 數(shù)字電視的優(yōu)勢

1.3 數(shù)字電視組織和發(fā)展情況

1.4 我國數(shù)字電視發(fā)展歷程概述

1.5 數(shù)字電視系統(tǒng)組成

1.5.1 系統(tǒng)設(shè)備組成

1.5.2 數(shù)字電視的功能分層

1.6 壓縮層和復(fù)用層

1.6.1 圖像格式

1.6.2 數(shù)字電視信號編碼方式

1.6.3 MPEG-2壓縮關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)

1.6.4 幀內(nèi)編碼

1.6.5 幀間編碼方法

1.6.6 音頻壓縮

1.6.7 MPEG-2碼流

1.6.8 MPEG-2多路復(fù)用

1.6.9 傳輸流

參考文獻

第2章 地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的信道特性

2.1 概述

2.2 電波傳播大尺度效應(yīng)

2.2.1 自由空間的傳播

2.2.2 3種基本傳播方式:反射、繞射和散射

2.2.3 陰影衰落和地形影響

2.2.4 大尺度信道模型

2.3 電波傳播小尺度效應(yīng)

2.3.1 衰落和多徑

2.3.2 小尺度衰落總結(jié)

2.3.3 小尺度衰落信道建模和仿真

2.3.4 實際信道模型舉例

參考文獻

第3章 地面數(shù)字電視傳輸?shù)男诺谰幋a

3.1 信道容量香農(nóng)信道編碼定理

3.2 差錯控制和信道編碼分類

3.3 線性分組編碼

3.3.1 線性分組碼的基本概念

3.3.2 BCH碼

3.3.3 RS碼

3.4 卷積碼

3.4.1 卷積碼的構(gòu)造和描述

3.4.2 卷積碼的距離特性和譯碼

3.5 交織

3.5.1 分組交織

3.5.2 卷積交織

3.6 串行級聯(lián)碼

3.7 并行級聯(lián)碼

3.7.1 乘積碼

3.7.2 Turbo碼及其迭代譯碼算法

3.8 格型編碼調(diào)制

3.8.1 TCM的集分割映射

3.8.2 TCM結(jié)構(gòu)和基本原理

3.9 低密度校驗碼

3.9.1 LDPC碼的基本概念

3.9.2 LDPC碼的譯碼算法

3.10 電視廣播中的信道編碼

參考文獻

第4章 地面數(shù)字電視廣播調(diào)制技術(shù)

4.1 數(shù)字調(diào)制概述

4.1.1 線性調(diào)制解調(diào)模型

4.1.2 信號空間和信號表示法

4.2 數(shù)字調(diào)制方案的考慮因素

4.3 四相相移鍵控調(diào)制

4.3.1 QPSK信號的調(diào)制和解調(diào)

4.3.2 QPSK信號的功率譜和錯誤概率

4.3.3 QPSK信號的變形

4.4 正交幅度調(diào)制

4.4.1 QAM信號的調(diào)制和解調(diào)

4.4.2 QAM信號的功率譜和錯誤概率

4.4.3 MQAM調(diào)制的例子:DVB-C

4.4.4 QAM信號的變形

4.5 擴頻調(diào)制

4.5.1 偽隨機序列

4.5.2 直接序列擴頻

4.5.3 擴頻調(diào)制的抗干擾性能

4.6 多載波調(diào)制

4.6.1 OFDM原理

4.6.2 OFDM的DFT實現(xiàn)

4.6.3 保護間隔與循環(huán)前綴

4.6.4 頻域特性

4.6.5 OFDM與單載波傳輸系統(tǒng)的比較

4.7 數(shù)字電視廣播中的調(diào)制技術(shù)

4.7.1 現(xiàn)有國際標準的調(diào)制方案

4.7.2 單載波和多載波系統(tǒng)的特點

參考文獻

第5章 地面數(shù)字電視傳輸?shù)耐?/p>

5.1 同步的基本概念

5.2 同步的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

5.2.1 信號參數(shù)估計

5.2.2 ML函數(shù)的推導(dǎo)

5.2.3 ML函數(shù)最大值的求解方法

5.3 單載波系統(tǒng)同步[1]

5.3.1 概述

5.3.2 定時恢復(fù)誤差提取方法

5.3.3 插值和抽取

5.3.4 定時環(huán)路設(shè)計

5.3.5 載波相位估計

5.3.6 載波頻率估計

5.3.7 ATSC同步方法

5.4 多載波系統(tǒng)同步

5.4.1 概述

5.4.2 同步參數(shù)不理想對OFDM系統(tǒng)的影響

5.4.3 載波同步

5.4.4 定時同步

5.4.5 DVB COFDM同步

參考文獻

第6章 地面數(shù)字電視傳輸?shù)男诺拦烙嫼途?/p>

6.1 概述

6.2 時域均衡器

6.2.1 線性均衡器

6.2.2 判決反饋均衡器

6.2.3 分數(shù)間隔抽頭采樣均衡器

6.2.4 自適應(yīng)均衡

6.2.5 自適應(yīng)信道估值器

6.2.6 盲均衡

6.2.7 ATSC系統(tǒng)中常用的均衡器

6.3 OFDM系統(tǒng)中的信號采集

6.3.1 相干檢測和差分檢測

6.3.2 導(dǎo)頻頻域信道估計

6.3.3 判決指向信道估計

6.3.4 基于時域訓(xùn)練序列的信道估計

6.3.5 不同算法準確性分析

6.3.6 DVB-T的信道估計算法和性能

參考文獻

第7章 現(xiàn)有國外數(shù)字電視地面廣播傳輸標準

7.1 概述

7.1.1 美國ATSC數(shù)字電視標準

7.1.2 歐洲D(zhuǎn)VB-T數(shù)字電視標準

7.1.3 日本ISDB-T數(shù)字電視標準

7.2 美國數(shù)字電視地面廣播傳輸標準簡介

7.2.1 數(shù)據(jù)加擾

7.2.2 RS編碼和數(shù)據(jù)交織

7.2.3 TCM編碼和交織器

7.2.4 復(fù)用

7.2.5 插入導(dǎo)頻和VSB調(diào)制

7.3 歐洲數(shù)字電視地面廣播傳輸標準簡介

7.3.1 信道編碼

7.3.2 信道調(diào)制

7.3.3 DVB-T系統(tǒng)性能

7.4 日本數(shù)字電視地面廣播傳輸標準簡介

7.4.1 復(fù)用

7.4.2 信道編碼

7.4.3 星座映射和調(diào)制

7.4.4 TMCC信息

7.5 美國數(shù)字電視地面廣播傳輸標準接收機

7.5.1 調(diào)諧器

7.5.2 同步和定時

7.5.3 梳狀濾波

7.5.4 均衡器

7.5.5 相位跟蹤

7.5.6 TCM解碼

7.5.7 數(shù)據(jù)解交織器

7.5.8 RS解碼器

7.5.9 數(shù)據(jù)解擾

7.6 歐洲數(shù)字電視地面廣播傳輸標準接收機

7.6.1 模擬前端

7.6.2 數(shù)字IQ生成和OFDM解調(diào)

7.6.3 信道估計和校正

7.6.4 定時同步和載波同步

7.6.5 信道解碼

參考文獻

第8章 中國地面數(shù)字電視廣播傳輸標準

8.1 概述

8.2 中國地面數(shù)字電視標準的制定

8.2.1 DTMB標準的基本需求

8.2.2 主要技術(shù)特點

8.2.3 主要技術(shù)性能

8.3 DTMB標準介紹

8.3.1 DTMB主要參數(shù)

8.3.2 輸入接口

8.3.3 隨機化

8.3.4 前向糾錯編碼

8.3.5 星座圖映射

8.3.6 交織

8.3.7 系統(tǒng)信息

8.3.8 幀結(jié)構(gòu)

8.3.9 幀頭

8.3.10 幀體數(shù)據(jù)處理及組幀

8.3.11 基帶后處理

8.3.12 射頻輸出接口

8.3.13 有效載荷速率

8.3.14 鄰頻廣播應(yīng)用

8.4 性能測試數(shù)據(jù)

參考文獻

第9章 中國數(shù)字電視地面廣播傳輸標準接收機

9.1 引言

9.2 國標系統(tǒng)理想基帶信號模型

9.3 國標內(nèi)接收機算法

9.3.1 幀同步(碼捕獲)算法

9.3.2 定時恢復(fù)環(huán)路

9.3.3 載波恢復(fù)

9.3.4 信道估計和均衡

9.4 國標外接收機算法

9.4.1 時域解交織

9.4.2 QAM解映射

9.4.3 LDPC解碼

9.4.4 BCH譯碼

9.4.5 數(shù)據(jù)解擾

參考文獻

第10章 地面數(shù)字電視的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

10.1 概述

10.2 數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)越性

10.3 模擬電視的頻道劃分

10.3.1 模擬電視廣播頻段分配

10.3.2 UHF頻段信號傳播

10.4 數(shù)字電視和模擬電視的同播模式

10.4.1 地面同播方式的提出

10.4.2 地面電視廣播的同頻道干擾

10.4.3 地面電視廣播頻率資源的再利用

10.5 多頻網(wǎng)

10.5.1 多頻網(wǎng)簡介

10.5.2 保護率

10.5.3 多頻網(wǎng)使用的頻道

10.5.4 多頻網(wǎng)的頻率偏置

10.6 單頻網(wǎng)

10.6.1 單頻網(wǎng)簡介

10.6.2 單頻網(wǎng)類型

10.6.3 單頻網(wǎng)中的干擾

10.6.4 單頻網(wǎng)中的同步技術(shù)

10.6.5 單頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)增益

10.6.6 單頻網(wǎng)應(yīng)用

10.6.7 單頻網(wǎng)應(yīng)用的具體實現(xiàn)

10.7 數(shù)字廣播無線覆蓋若干概念

10.7.1 懸崖效應(yīng)

10.7.2 位置覆蓋概率

10.7.3 場強和載噪比

10.7.4 地面數(shù)字電視廣播的保護率

10.8 固定、便攜和移動接收

10.8.1 簡介

10.8.2 影響接收的一些因素

10.9 分集技術(shù)概述

10.9.1 分集實現(xiàn)方法

10.9.2 空間接收分集信號合并方法

10.10 發(fā)射分集技術(shù)

10.10.1 Alamouti 空時分組編碼

10.10.2 基于正交性設(shè)計的空時分組編碼

10.10.3 空時分組編碼與OFDM系統(tǒng)相結(jié)合

參考文獻

第11章 中國數(shù)字移動多媒體廣播傳輸系統(tǒng)

11.1 概述

11.2 DMMB-W系統(tǒng)

11.2.1 系統(tǒng)發(fā)端框圖

11.2.2 信道編碼

11.2.3 信道調(diào)制

11.2.4 幀結(jié)構(gòu)

11.2.5 控制幀管理

11.2.6 系統(tǒng)業(yè)務(wù)碼率

11.3 DMMB-N系統(tǒng)

11.3.1 系統(tǒng)發(fā)端框圖

11.3.2 信道編碼

11.3.3 信道調(diào)制

11.3.4 幀結(jié)構(gòu)

11.3.5 符號交織和頻域交織

11.3.6 系統(tǒng)傳輸速率

11.4 CMMB系統(tǒng)

11.4.1 系統(tǒng)發(fā)端框圖

11.4.2 信道編碼

11.4.3 信道調(diào)制

11.4.4 幀結(jié)構(gòu)

11.4.5 系統(tǒng)傳輸速率

11.5 T-MMB系統(tǒng)物理層結(jié)構(gòu)

11.5.1 系統(tǒng)發(fā)端框圖

11.5.2 信道編碼

11.5.3 信道調(diào)制

11.5.4 幀結(jié)構(gòu)

11.5.5 系統(tǒng)傳輸速率

11.6 CDMB系統(tǒng)物理層結(jié)構(gòu)

11.6.1 系統(tǒng)發(fā)端框圖

11.6.2 信道編碼

11.6.3 信道調(diào)制

11.6.4 幀結(jié)構(gòu)

參考文獻

附錄 數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敿夹g(shù)常用縮略語

是一種新型接收信號方式，其傳輸原理是前端的各路數(shù)字電視信號源分別經(jīng)qam調(diào)制器調(diào)制后，送入混合器混合后再通過muds寬帶微波發(fā)射機進行功率放大，送至天線以無限發(fā)射的方式傳輸覆蓋。在接受段，數(shù)字機頂盒對從接受天線收下的數(shù)字電視包信號進行解碼，并經(jīng)ic卡智能管理系統(tǒng)識別授權(quán)，還原成音、視頻信號，供用戶收看。

在無線數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)中ofdm(正交頻分復(fù)用技術(shù))被廣為采用，它是寬帶無線傳輸技術(shù)的發(fā)展方向，并已成為第四代移動通信(4g)和寬帶無線局域網(wǎng)的主流技術(shù)。實現(xiàn)數(shù)字電視移動接收的關(guān)鍵就是要解決動態(tài)多徑與多普勒頻移問題、從而減少符號問干擾。而ofdm的基本原理就是將高碼率的串行數(shù)據(jù)流變換成n個低碼率的并行數(shù)據(jù)流，并對n個彼此相互正交的載波分別進行調(diào)制，符號率降低即符號周期增大，從而減小因動態(tài)多徑和多普勒頻移引起的碼問干擾，又因設(shè)置了保護間隔，從而減少了多徑反射對多載波正交特性的影響，使碼間干擾進一步減小，經(jīng)過這些處理便能很好地支持移動接收。

在進行廣闊區(qū)域的無線數(shù)字電視覆蓋時會存在山體中的隧道，人煙稀少地域的重要交通線，地形起伏大且地表環(huán)境復(fù)雜的地域等各種需要特殊方式進行覆蓋的地區(qū)，在城市的交通道路上行駛的車載終端；大型場館，超市的固定終端；客戶攜帶的手持終端等對無線數(shù)字電視信號的覆蓋都存在著大量的需求。針對這些區(qū)域分析，最良好的方式就是使用無線電視功率增強轉(zhuǎn)發(fā)器來解決，將無限通訊中對于補充放大類設(shè)備的本地控制、遠程網(wǎng)管經(jīng)驗借鑒到無限數(shù)字電視產(chǎn)品中，提高無線數(shù)字電視覆蓋產(chǎn)品的后期維護方便性。

無線數(shù)字電視功率增強轉(zhuǎn)發(fā)器包括施主天線、功率增強轉(zhuǎn)發(fā)器主機、重發(fā)天線等；功率增強轉(zhuǎn)發(fā)器主機由uhf濾波器、低噪聲放大器、中頻處理單元、功率放大單元、監(jiān)控單元以及電源所組成；施主天線接收進來的數(shù)字電視信號通過轉(zhuǎn)發(fā)器的uhf濾波器進行濾波，然后送入低噪聲放大器進行放大，改善數(shù)字電視信號的信噪比，再到中頻處理后輸出送往功率放大器單元進行功率放大，達到所需要的功率再通過uhf濾波最后經(jīng)過到重發(fā)天線發(fā)射出去。