【文章內(nèi)容簡介】 (5) 可用于接收信號信噪比的測量； (6) 可供接收機中的相位跟蹤電路用來使電路復(fù)位，并確定跟蹤環(huán)路參數(shù)。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 數(shù)據(jù)幀 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 表示了用于傳送的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。各數(shù)據(jù)幀包含兩個數(shù)據(jù)場，每場包含 313個數(shù)據(jù)段。 每場的第一段是一個單一的同步信號 ( 數(shù)據(jù)場同步 )，還包括用于接收機均衡器的訓(xùn)練序列。 余下的 312個數(shù)據(jù)段各載有等效于一個 188 B 傳輸包加上輔助的前向糾錯 ( ) 字節(jié)的數(shù)據(jù)。 實際上各段的數(shù)據(jù)是來自若干個傳輸包，因為數(shù)據(jù)的交織，各數(shù)據(jù)段由 832個符號組成。 前面 4個符號以二進制格式傳送并提供段同步，這個數(shù)據(jù)段同步信號也代表 188 B 的 兼容傳輸包的同步字節(jié)。 各數(shù)據(jù)段余下的 828 個符號承擔(dān)的數(shù)據(jù)等效于傳輸包余下的 187 B 和它輔助的 字節(jié)。 這些 828個符號是以 8電平信號發(fā)送即每個符號 3 。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 828 3＝ 2484 的數(shù)據(jù)在每個數(shù)據(jù)段中傳送， 這和傳送有了保護的傳輸包的要求精確地一致，如下面計算所示： 187 B ( 數(shù)據(jù) ) + 20 B ( 附加位 ) ＝ 207 B 207 B 8 1656 2/3格形編碼需： (1) 精確的符號速率由下式?jīng)Q定： 832 626247。 10－ 3 = 106 符號 /秒 ( 符號速率必須在頻率上和傳輸碼率鎖相。 ) (2) 發(fā)送子系統(tǒng)的每個格狀編碼符號攜帶 2個信息比特，故總的 負荷為： 2＝ 3 1656 bit =24 84 bit2 ?第 6 章 數(shù)字電視傳輸 (3) 對于 8 的發(fā)送子系統(tǒng)凈負荷比特率為： 312/313 是計入每場一個數(shù)據(jù)段的同步字段的開銷， 828/832 是計入每個數(shù)據(jù)字段中數(shù)據(jù)字段同步 4 個符號間隔的開銷， 187/207 是計入每個數(shù)據(jù)字段中 碼 的 20 B 的開銷。 7. 導(dǎo)頻的加入 中高頻調(diào)制采用 8 也即 8 電平殘留邊帶調(diào)幅方式，它不同于 中高頻調(diào)制的 殘留邊帶調(diào)幅方式。 8. 上變頻器和射頻載波偏置 8 發(fā)射機像通常那樣采用兩級調(diào)制方式，第一次將數(shù)據(jù)信號調(diào)制到一個固定中頻上，第二次再上變頻到所需的電視頻道上。 31 2 82 8 18 721 .52 Mb /s 19 .28 Mb /s31 3 83 2 20 7? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?第 6 章 數(shù)字電視傳輸 多路復(fù)用完成測試信號、段同步、場同步和經(jīng)格狀編碼后數(shù)據(jù)的復(fù)用。導(dǎo)頻信號插入的目的有利于接收端載頻恢復(fù)。 8 調(diào)制器的頻譜利用系數(shù)可達 ( s)。經(jīng) 8 調(diào)制器調(diào)制后的信號為中頻信號 ( )，該信號經(jīng)射頻上行轉(zhuǎn)換器上變頻并經(jīng)功率放大后發(fā)射出去。 經(jīng)數(shù)字調(diào)制后的帶寬計算： 設(shè)加到 8 數(shù)字調(diào)制器輸入端的數(shù)據(jù)速率為： ( 符號 ) 3 b / 符號 = 調(diào)制后的帶寬為： 我們知道 6 帶寬正是美國原來傳一套 模擬電視的帶寬，現(xiàn)在可傳一路全數(shù)字 電視節(jié)目。 32 .28 Mb /s 6 MH z b/( s H z ) ??第 6 章 數(shù)字電視傳輸 167。 數(shù)字視頻廣播系統(tǒng) 在確定 系統(tǒng)演播室參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定 2 信源編碼壓縮后，根據(jù)衛(wèi)星、有線、地面三種不同的傳輸媒體特性制定了、 和 三個標(biāo)準(zhǔn)。 正式的 標(biāo)準(zhǔn)公布于 1996年 5月。 一 . 2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)在 中的實施 像系統(tǒng)一樣，系統(tǒng)中最先的參數(shù)規(guī)范是演播室參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和信源編碼標(biāo)準(zhǔn)。目標(biāo)是，其圖像格式為： 720 576/ 50 /2﹕ 1 ，一幀 625行，數(shù)字場消隱期 24+25=49行， 4﹕ 2﹕ 2 取樣模式，串行接口數(shù)據(jù)率為 270 。 視頻信源編碼采用 2 中的 標(biāo)準(zhǔn)。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 二 . 信道編碼與調(diào)制系統(tǒng) 1． 簡介 是 1994 年 12月由 ( 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會 ) 制定標(biāo)準(zhǔn)的。 系統(tǒng)定義了從 2 復(fù)用器輸出到衛(wèi)星傳輸通道的特性，總體上分成信道編碼和高頻調(diào)制兩大部分。 系統(tǒng)功能框圖如圖 ，左邊部分為 2信源編碼和復(fù)用，右邊部分為衛(wèi)星信道適配器，也即是信道編碼和高頻調(diào)制部分。 在衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)中（），使用 即四相相移鍵控調(diào)制方式。 這種方式的調(diào)制度不高，理論值為每符號 2；適用于發(fā)射功率較小的衛(wèi)星信道、由于其幅度不攜帶信息，即使接收到電平有失真的微弱信號，仍能從相位變化中恢復(fù)原始信號。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 系統(tǒng)功能框圖 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 2. 復(fù)用適配和能量擴散 輸入 流是 188 字節(jié)的包，其中第一個字節(jié)是同步字節(jié) ( )。在 中，對 流包的處理如圖 所示。 圖 . 4 流包的加擾和 編碼 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 3. 外碼編碼 外碼編碼即是 編碼，是在每 188 字節(jié)后加入 16 字節(jié)的 碼 ( 204， 188， t = 8 )，參見圖 (b)。 4. 外交織 為提供抗突發(fā)干擾的能力，在 編碼后采用字節(jié)為單元的交織，稱為字節(jié)交織或外交織，交織深度 I =12 字節(jié)。 5. 卷積內(nèi)編碼 內(nèi)碼編碼與外碼編碼相結(jié)合，構(gòu)成了 中的級聯(lián)編碼，它增強了信道糾錯能力，有利于抗御衛(wèi)星廣播信道傳輸中干擾的影響。 內(nèi)碼編碼與外碼編碼相結(jié)合，構(gòu)成了 中的級聯(lián)編碼，它增強了信道糾錯能力，有利于抗御衛(wèi)星廣播信道傳輸中干擾的影響。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 6. 收縮卷積碼和基帶成形 基帶卷積輸出 X， Y 輸入至收縮卷積碼電路，實現(xiàn) 2/3 或 3/4等編碼效率，而后再使該串行序列經(jīng)串 /并變換電路形成 I， Q 兩路并行輸出。 7. 誤碼性能要求 衛(wèi)星接收端有確定的誤碼性能要求，以確保接收信號質(zhì)量。在傳輸信道中，對于出現(xiàn)的相加性白高斯噪聲 ( ) 引起的信號質(zhì)量下降，通常以 0 進行衡量。 8. 可用比特率與轉(zhuǎn)換器帶寬的關(guān)系 一個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器能以 調(diào)制方式傳輸?shù)目捎帽忍芈手?，除了決定于可選用的不同值的內(nèi)碼編碼率外，更加決定于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器本身的帶寬。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 的頻譜利用率為 2M (s)。 M＝ 4 時，即的頻譜利用率為 2 (s)。 由上面所述可以看出， 的特點在于衛(wèi)星信道的帶寬大 ( 24 )，但轉(zhuǎn)發(fā)器的輻射功率不高 ( 十幾瓦至一百多瓦 )，傳輸信道質(zhì)量不夠高 ( 傳輸路徑遠，特別是易于受雨衰影響 )。因此，為保證接收可靠而采用了調(diào)制效率較低、抗干擾能力強的 調(diào)制。 三 . 信道編碼與調(diào)制系統(tǒng) 1. 簡介 系統(tǒng)定義了有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的功能塊組成，它使 2 基帶數(shù)字電視信號與有線信道特性相匹配。 的歐洲標(biāo)準(zhǔn)是由 ( 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會 ) 于 1994年 12月制定的。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 2. 信道編碼與 的共通部分 由圖 可見，發(fā)送端框圖中的前 4個方框是與 一樣的。 數(shù)字有線電視采用與衛(wèi)星同樣的 2 壓縮編碼的傳輸流。由于傳輸媒介采用的是同軸線，與衛(wèi)星傳輸相比外界干擾小，信號強度相對高些，所以前向糾錯碼保護中可以取消內(nèi)碼編碼。 3. 字節(jié)到 m 位符號變換 中，符號交織 ( 交織深度 12 字節(jié) ) 之后沒有級聯(lián)的卷積編碼，也即只有外編碼而無內(nèi)編碼，原因在于有線信道質(zhì)量較好，不必將做得復(fù)雜化。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 (a) 前端框圖 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 (b) 接收端框圖 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 字節(jié)到 m 符號變換框圖 圖 卷積格雷碼 調(diào)制 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 4. 基帶成形 如圖 所示，在符號變換和差分編碼 ( ) 之后是基帶成形，采用升余弦平方根濾波函數(shù)，滾降系數(shù) α＝ 。可見，由于有線信道質(zhì)量好，因此 α值較小 ( 中 α= )，這有利于帶寬利用率的提高。 5. 調(diào)制傳輸 前面已述及， 的調(diào)制方式為 ，可以是 16， 32， 64， 128 和 256 ，典型值是 64。 ( 正交幅度調(diào)制 ) 是一種節(jié)省頻帶的數(shù)字調(diào)幅方法，在 2400 以上的中、高速調(diào)制中常被采用，廣泛應(yīng)用于有線電視的下行傳輸及 的地面廣播傳輸中。 有較高的頻帶利用率，同時有較高的信噪比。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 在有線傳輸系統(tǒng)中 ( ) ，使用 調(diào)制方式。 這主要是考慮到電纜信道的誤碼性能較好，信號的發(fā)射功率較大，用調(diào)制度較高的 方式可在高質(zhì)量接收條件下較大幅度地壓縮傳輸帶寬。 信號的幅度和相位均攜帶信息， 16 的理論值為每符號 4 ，在使用 64 時，一個 6 的信道能傳輸 27 的信息。 和 高頻調(diào)制效率： 16 調(diào)制理論上的頻譜利用系數(shù)為 4 b /(s)，即 16=24。 64 中，64=26，則它的頻譜利用系數(shù)為 6b /(s)； 128 的頻譜利用系數(shù)為 7 (s)；256的頻譜利用系數(shù)為 8 (s)； 而調(diào)制相當(dāng)于 4，所以它的頻譜利用系數(shù)應(yīng)為 2 (s)。 )//(1log 2 HzsbitM?? ??第 6 章 數(shù)字電視傳輸 6. 不同 M 值的 星座圖 圖 M 值的 星座圖，它們的實現(xiàn)都基于圖 所示的符號變換框圖。 7. 傳輸比特率 對于 調(diào)制而言，傳輸信息量越高，抗干擾能力越低。在一個 8 標(biāo)準(zhǔn)電視頻道內(nèi)，如果使用 64，則所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率為 。 在網(wǎng)中的應(yīng)用實例見表 。 根據(jù) 的 M 值和映射頻道的帶寬，可以計算出一個 頻道能傳輸?shù)目捎帽忍芈? 值 ( ) 和符號率 值 ( ) ，表中的值適合于 8 的信道帶寬。 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 64 調(diào)制星座圖 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 (a) 不同 M 值的 調(diào)制星座圖 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 (b) 不同 M 值的 調(diào)制星座圖 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 圖 (c) 不同 M 值的 調(diào)制星座圖 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 四 . 信道編碼與調(diào)制系統(tǒng) 的信道編碼和調(diào)制系統(tǒng)框圖如圖 。輸入端是視頻、音頻和數(shù)據(jù)等復(fù)用的傳送流 ，每個 包由 188 字節(jié)組成，經(jīng)過一系列信號處理后輸出 調(diào)制的載波信號。 圖 的信道編碼和調(diào)制系統(tǒng)框圖 第 6 章 數(shù)字電視傳輸 歐洲標(biāo)準(zhǔn)的： 歐洲 數(shù)字電視開路標(biāo)準(zhǔn)采用了正交