中國(guó)數(shù)字地面電視解調(diào)方案的設(shè)計(jì)探討
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時(shí)間：2013-11-23
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2008年1月1日，香港特別行政區(qū)率先開(kāi)始了基于中國(guó)數(shù)字地面電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的廣播商業(yè)運(yùn)營(yíng)。2008年5月1日“央視高清”高清頻道的正式開(kāi)播，標(biāo)志著地面國(guó)標(biāo)技術(shù)進(jìn)入正式實(shí)施階段。在廣電總局的指導(dǎo)下，包括北京、上海、深圳的“6+2”個(gè)奧運(yùn)城市借鑒北京地面廣播試驗(yàn)測(cè)試和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展“央視高清”轉(zhuǎn)播服務(wù)和本地的高清電視節(jié)目廣播。國(guó)內(nèi)各電視機(jī)及機(jī)頂盒廠(chǎng)商在等待多年之后，終于開(kāi)始相關(guān)產(chǎn)品的實(shí)質(zhì)性產(chǎn)品化設(shè)計(jì)及批量生產(chǎn)。
DTMB標(biāo)準(zhǔn)回顧
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)文本可看出，DTMB標(biāo)準(zhǔn)是單載波系統(tǒng)和多載波系統(tǒng)相融合的產(chǎn)物。載波數(shù)、PN類(lèi)型、星座點(diǎn)、NR編碼和LDPC編碼碼率、交織深度等多個(gè)參數(shù)選項(xiàng)總共衍生出330種組合。然而，其中有些參數(shù)選項(xiàng)明顯是為了某種載波調(diào)制方式而設(shè)的，將它們應(yīng)用到另一種載波調(diào)試方式則意義不大。在這330種模式中，大約260種是我們認(rèn)為有實(shí)用價(jià)值的。事實(shí)上，相關(guān)部門(mén)研究制定的《地面數(shù)字電視接收機(jī)通用規(guī)范》也只對(duì)其中的7種模式作了要求。減少模式有利于降低產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)成本并快速將方案推向?qū)嶋H應(yīng)用。
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DRX398yZ的系統(tǒng)原理框圖 |
每個(gè)DTMB的信號(hào)幀均由用于同步和信道估計(jì)的PN序列以及數(shù)據(jù)載荷部分組成。單載波模式下的數(shù)據(jù)載荷在時(shí)域進(jìn)行調(diào)制，而多載波模式下的數(shù)據(jù)載荷在頻域進(jìn)行調(diào)制。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的多載波部分，使用頻域處理是傳統(tǒng)的解決方案，這使得與頻譜相關(guān)的各類(lèi)信道失真(諸如模擬同頻干擾、單頻干擾等)可以很方便地得到偵測(cè)、抑制或補(bǔ)償。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的單載波部分，則最好使用時(shí)域的判決反饋均衡器，以便偵測(cè)時(shí)域相關(guān)的失真(諸如回波、相位抖動(dòng)等)。均衡器的工作不僅基于PN序列，而且在數(shù)據(jù)載荷部分也能繼續(xù)。雖然這類(lèi)時(shí)域均衡器的實(shí)現(xiàn)成本可能較高，但它們的性能好，還是物有所值的。
PN420和PN945幀頭由循環(huán)PN序列構(gòu)成，并發(fā)送功率高于幀內(nèi)數(shù)據(jù)載荷部分。這使得多載波解調(diào)器可以?xún)H依賴(lài)PN序列所帶來(lái)的信道信息對(duì)頻域載荷進(jìn)行糾正補(bǔ)償。相同的幀也可以用于單載波中，但高功率的PN要求均衡器的精度要提高，從而增加了實(shí)現(xiàn)成本。此外，這些序列的循環(huán)特性會(huì)在均衡器抽頭上形成回波的假象，并與真實(shí)信號(hào)中的回波混在一起，很難消除。因此，非循環(huán)且信號(hào)功率連續(xù)的PN595序列更適合于標(biāo)準(zhǔn)中的單載波部分。
PN420和PN945幀頭又分為固定和旋轉(zhuǎn)兩種。在固定模式下，每幀的PN序列都是相同的；在旋轉(zhuǎn)模式下，每幀PN序列的起始相位都不同。由于回波的影響，前一幀的數(shù)據(jù)載荷會(huì)延后疊加到當(dāng)前幀PN序列的前半部分，后半部分可仍舊保持“干凈”。傳統(tǒng)的處理此類(lèi)失真的辦法是在時(shí)間上進(jìn)行濾波以減少影響。但在旋轉(zhuǎn)模式下，PN序列的各部分均可以通過(guò)“干凈”的窗口，這使得更多更好的信道算法可以得到運(yùn)用。高級(jí)的解調(diào)芯片可以基于旋轉(zhuǎn)模式提供更好的接收性能。
評(píng)論