關(guān)于地面數(shù)字電視的不同標(biāo)準(zhǔn)及其干擾研究

1、地面數(shù)字電視概述

數(shù)字電視是指采用數(shù)字技術(shù)將活動(dòng)圖像和聲音等信號(hào)加以處理、壓縮、編碼，經(jīng)存儲(chǔ)或?qū)崟r(shí)廣播后，供用戶接收、播放的電視系統(tǒng)。該系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括從演播室節(jié)目制作，到處理、傳送、存儲(chǔ)/傳輸，直至接收、顯示等過程都采用數(shù)字信號(hào)。與傳統(tǒng)的模擬電視相比，數(shù)字電視在圖像和聲音質(zhì)量?jī)煞矫娑加兄卮蟾倪M(jìn)。根據(jù)傳輸媒介的不同，它主要分為：地面數(shù)字電視、有線數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視等。

隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的不斷深入，為了滿足手持、便攜設(shè)備接收數(shù)字電視節(jié)目的需求，人們改進(jìn)了地面數(shù)字電視在移動(dòng)接收、頻譜效率、單頻網(wǎng)、干擾、系統(tǒng)靈活性等方面的功能，發(fā)展出了地面數(shù)字移動(dòng)電視技術(shù)。它通過無線數(shù)字信號(hào)地面發(fā)射、數(shù)字接收的方式播放和接收電視節(jié)目，可以廣泛應(yīng)用在處于移動(dòng)狀態(tài)的手機(jī)或交通工具上的接受設(shè)備中。

2、地面數(shù)字電視系統(tǒng)組成

地面數(shù)字電視的系統(tǒng)主要由前端系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成。

(1)前端系統(tǒng)

前端系統(tǒng)主要完成節(jié)目的制作、編輯、播出、視音頻編碼、數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換、碼流復(fù)用等，主要設(shè)備和軟件有：音/視頻MPEG編碼器、數(shù)字視頻碼流服務(wù)器、播出控制軟件、碼流發(fā)生器、單頻網(wǎng)適配器、GPS同步鐘源和數(shù)字信號(hào)傳輸設(shè)備等。

（2）發(fā)射系統(tǒng)

發(fā)射系統(tǒng)主要由傳輸網(wǎng)絡(luò)和發(fā)射臺(tái)站組成。其任務(wù)是組成單頻網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)地面廣播覆蓋。

傳輸網(wǎng)絡(luò)上接前端系統(tǒng)單頻適配器，下連單頻網(wǎng)同步系統(tǒng)，由發(fā)送網(wǎng)絡(luò)適配、網(wǎng)絡(luò)分配、接收網(wǎng)絡(luò)適配等部分組成。它的主要功能是選擇合適的傳播媒體及其對(duì)應(yīng)的收發(fā)適配器，如光纜、微波等，從而進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的分配，并為各部分提供各類接口，例如：ATM接口、SDH接口、PDH接口等，同時(shí)完成碼流的恢復(fù)和同步，確保路由安全。

單頻網(wǎng)的功能，是在數(shù)字碼流中插入一個(gè)MIP包以傳輸同步信號(hào)，各節(jié)點(diǎn)的調(diào)制器將信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理后調(diào)制成IF信號(hào)，再由發(fā)射機(jī)將IF信號(hào)變頻為RF信號(hào)后進(jìn)行功率放大，最后通過天線向空中發(fā)射。發(fā)射系統(tǒng)將傳輸網(wǎng)絡(luò)送來的TS碼流，直接送入激勵(lì)器進(jìn)行調(diào)制、變頻，輸出射頻信號(hào)，再經(jīng)發(fā)射機(jī)進(jìn)行功率放大，通過天饋系統(tǒng)進(jìn)行無線發(fā)射。

發(fā)射系統(tǒng)主要設(shè)備和軟件有：?jiǎn)晤l網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)軟件、城市覆蓋測(cè)量軟件、數(shù)字發(fā)射機(jī)、調(diào)制器，單頻網(wǎng)適配器、GPS同步鐘源、發(fā)射天線等。

（3）接收系統(tǒng)

因應(yīng)不同市場(chǎng)需求，廠商開發(fā)出了多種接收設(shè)備，在此不作詳述。

3、地面數(shù)字電視的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前地面數(shù)字電視的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)繁多，呈百家爭(zhēng)鳴之勢(shì)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有：歐洲D(zhuǎn)VB組織提出的以COFDM為核心技術(shù)的DVB-T/H標(biāo)準(zhǔn)；美國(guó)大聯(lián)盟組織提出的以8VSB為核心技術(shù)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)；日本提出的以BST-OFDM為核心技術(shù)的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)；韓國(guó)提出的以數(shù)字廣播DAB為基礎(chǔ)的T－DMB（通常被人們稱為韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）以及美國(guó)高通的MediaFLO。
國(guó)內(nèi)經(jīng)過多年探索和競(jìng)爭(zhēng)，也推出了中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字地面電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：清華大學(xué)提出的以TDS-OFDM時(shí)域同步正交頻分復(fù)用為核心技術(shù)的DMB-T/TH標(biāo)準(zhǔn)和上海交通大學(xué)的基于VSB單載波殘留邊帶調(diào)制技術(shù)的ADTB-T(先進(jìn)數(shù)字電視廣播-地面標(biāo)準(zhǔn))。目前，地面無線數(shù)字電視國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)融合了上海交通大學(xué)的單載波和清華大學(xué)的多載波方案。

3.1DVB-H的發(fā)展

目前國(guó)內(nèi)獲得較多關(guān)注、并已開展業(yè)務(wù)的手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)主要有歐洲標(biāo)準(zhǔn)DVB-H和韓國(guó)標(biāo)準(zhǔn)T-DMB。

DVB-H標(biāo)準(zhǔn)全稱為DigitalVideoBroadcastingHandheld，是歐洲D(zhuǎn)VB組織在推出數(shù)字電視傳輸?shù)南盗袠?biāo)準(zhǔn)以后，為通過地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制訂的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。

DVB-H是建立在DVB（數(shù)據(jù)廣播）和DVB-T（傳輸）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之上的標(biāo)準(zhǔn)，被認(rèn)為是DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展應(yīng)用，雖然它是一個(gè)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，但事實(shí)上更注重于協(xié)議實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)前端由DVB-H封裝機(jī)和DVB-H調(diào)制器構(gòu)成，DVB-H封裝機(jī)負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)封裝成MPEG-2系統(tǒng)傳輸流，DVB-H調(diào)制器負(fù)責(zé)信道編碼和調(diào)制；系統(tǒng)終端由DVB-H解調(diào)器和DVB-H終端構(gòu)成，DVB-H解調(diào)器負(fù)責(zé)信道解調(diào)、解碼，DVB-H終端負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)顯示、處理。

DVB-H保有部分與DVB-T接收電路的兼容性，同時(shí)為了滿足手持式裝置接收的特性，如低功耗、高移動(dòng)性、共通平臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)切換服務(wù)不中斷等要求，做了很多技術(shù)改進(jìn)。例如，DVB-H在降低功耗上的目標(biāo)是將天線、電視調(diào)諧器和OFDM譯碼電路等的總耗電量控制在100mW以內(nèi)；為提高電池的使用時(shí)間，終端周期性地關(guān)掉一部分接收電路以節(jié)省功耗；為了滿足便攜的需求，DVB終端的天線更小巧，移動(dòng)更為靈活；其傳輸系統(tǒng)能保證在各種移動(dòng)速率下順利接收DVB-H業(yè)務(wù)；系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能提供足夠的靈活性以滿足不同傳輸帶寬和信道帶寬應(yīng)用等。

3.2T-DMB的發(fā)展

T-DMB是韓國(guó)推出的地面數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)，從嚴(yán)格意義上講，它仍然算是歐洲的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)建立在歐洲廠商開發(fā)的尤里卡147數(shù)字音頻廣播（DAB）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，但作了一些修改，以便向手機(jī)、PDA和便攜電視等手持設(shè)備播送空中數(shù)字電視節(jié)目。

T-DMB系統(tǒng)，包括1個(gè)DMB監(jiān)視系統(tǒng)、2個(gè)視頻編碼器、視頻網(wǎng)關(guān)和多路復(fù)用器，可以提供靈活的服務(wù)，包括視頻廣播、音頻廣播、單獨(dú)的交通/新聞/天氣頻道廣播。T-DMB利用ITU-TH.264對(duì)視頻進(jìn)行編碼，利用MPEG-4BSAC對(duì)音頻進(jìn)行編碼。然后利用MPEG-4同步層和MPEG-2傳輸流對(duì)視頻、音頻及額外的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，有些基本模塊與DVB-H相似。

T-DMB在韓國(guó)已經(jīng)步入商用階段。今年3月，韓國(guó)已向T-DMB廣播運(yùn)營(yíng)商發(fā)放新的許可證。同期，歐洲開發(fā)出來的移動(dòng)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)DVB-H剛剛開始試驗(yàn)工作。