移动数字电视相关技术研究16792.docx

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1、移动数字字电视相相关技术术研究胡伟军11 汤旭旭光2（1信信广信传传媒实业业有限责责任公司司 四川川 成成都2。成都都新光微微波工程程有限责责任公司司 四四川 成都）引言随着通信信和信息息技术的的迅猛发发展，人人类获取取信息的的发展趋趋势正在在由固定定走向移移动，由由语音走走向多媒媒体。目目前，能能够在移移动环境境向大量量观众提提供多媒媒体内容容的网络络架构主主要有三三种：移移动通信信网络（22.5/3G）；无线局局域网（WWLANN）；地地面数字字广播网网络。此此外，DDVB组组织已经经正式发发布了为为通过地地面数字字电视广广播网络络向便携携/手持持终端提提供多媒媒体业务务所专门门制定的的D

2、VBB-H标标准（DDigiitall Viideoo Brroaddcasstinng HHanddhelld）1，从从而使这这一领域域的竞争争更为激激烈。成都新光光微波工工程有限限责任公公司是我我国较早早研究数数字电视视调制及及发射系系统的公公司，目目前已成成功研制制出移动动数字电电视重要要部件DDVB-T调制制器，正正在研制制DMBB-T调调制器，数数字电视视发射机机已投入入使用。现现将移动动数字电电视相关关技术研研究心得得，发表表出来，与与大家共共勉。1 。移动数数字电视视的相关关技术及及应用按功能来来分，数数字电视视系统由由3大部部分组成成：信源源部分、信信道部分分和信宿宿部分。图图

3、1给出出一个数数字电视视系统的的基本组组成框图图。该系系统在应应用中可可以分为为发射和和接收22个子系系统（图图1的上上下两部部分）。在在技术上上，数字字电视系系统又可可以分为为信源和和信道两两部分（对对应图11以复用用和解复复用为界界的左右右两部分分）。音频解码器视频解码器视频输出音频输出解 复 用 器数据输出信道解码与解调调 谐 器音频编码器视频编码器视频输入音频输入复 用 器数据输入信道编码与调制 发 射 机发射接收信源信道图1 数字电视系统的基本组成框图信源编码码部分包包括信源源（音频频视频频）编码码器和复复用器。信信源编码码对视频频音频频信号进进行压缩缩编码，在在一定压压缩率的的前提

4、下下得到最最高的解解码图像像质量；信源部部分算法法主要依依照MPPEG-2标准准（或MPPEG-4标准）（多声声道音频频编解码码还可依依照杜比比AC-3算法法实现），视视频编码码器的性性能对整整个DTTV系统统的图像像性能有有决定性性影响。复复用器保保证系统统业务的的灵活性性和可扩扩展性，完完成各种种数字码码流的组组合、调调整以及及提供与与各种传传输网络络（如电信网络络、卫星星传输信信道、有线电电视、地地面发射射等）相相适配的的接口。信道传输输部分包包括信道道编码与与调制、发发射机、传传输媒质质、接收收机和信信道解调调与解码码，其中中传输方方式可以以是CAATV、卫卫星、地地面（含含MMDDS

5、/MMUDSS）等。根根据媒质质的不同同在信道道传输部部分中将将会采取取不同的的信道编编码和调调制方式式，信道道传输部部分对应应有三类标准准：地面面广播、卫卫星广播播和有线线电视（包括HFC和MMDS）。由于地面广播信道的条件十分不理想，各种干扰和杂波使信号的差错率增加、业务质量下降，为了更有效地克服恶劣的环境，同时还支持移动接收，地面广播信道所采用的技术相对其他两类要复杂。本节主要阐述地面数字电视广播的相关技术。1.1 数字电视视地面传传输标准准如前文所所述，信信道传输输部分的的任务是是在给定定传输带带宽并考虑传传输信道道所存在在的各种种干扰的的前提下下,保证最最大容量量数据流流的正确确传输

6、，它它是一个个相对于于信源透透明的数数据码流流传输公公共平台台，与所传传输的数数据内容容无关。数数字信号号的编码码与调制制方式决决定了信信道传输输部分的的主要性性能，采采用不同同编码与与调制方方式构成成了各国国数字电电视地面面传输标标准的不不同。1.1.1国外电视地地面传输输标准目前国际际上共有有三套成成熟的数数字电视视地面传传输标准准，即：美国119966年高级级电视系系统委员员会（AATSCC）研发发的“格形编编码八电电平残留留边带”（8-VSBB），欧洲119977年提出出的数字字视频地地面广播播（DVVBTT）采用用编码正正交频分分复用（CCOFDDM），日本119999年提出出的地面

7、面综合业业务数字字广播（IISDBBT）。美国ATTSC88-VSSB系统统。ATSSC采用用的8电电平残留留边带调调制方式式，它是有导导频的单单载波调调制，也也是对现现有成熟熟AM调调制技术术的发展展。它能够可可靠地在在6 MMHz内内用8-VSBB调制传传输199.36 Mbpps的数数据。88-VSSB系统统加入了了0.33dB的的导频信信号，用用于辅助助载波恢恢复,并加入入了段同同步信号号，用于于8-VVSB系系统同步步。系统统噪声门门限低（理理论值14.9 ddB）,抗多径径和抗干扰的能能力依赖赖于复杂杂的自适适应均衡衡器，但但对回波波时延变变化很敏敏感。系系统提供供固定的的接收，不

8、不支持移移动接收收。欧洲DVVBTT系统。欧洲DDVBT系统统采用CCOFDDM调制制方式，把把传输比比特分割割到数千千计的低低比特率率副载波波上（例例如，22 k模模式有117055个载波波；8 kk模式有有68117个载载波）。欧洲洲系统中中放置了了大量的的导频信信号，穿穿插于数数据之中中，并以以高于数数据3 dB的的功率发发送。这这些导频频信号完完成系统统同步、载载波恢复复、时钟钟调整和和信道估估计。导导频信号号数量多多且散布布在数据据中，能能够较为为及时地地估计信信道特性性的变化化。为进进一步降降低多径径效应造成成的码间间干扰，欧欧洲系统统又使用用了“保保护间隔隔”技术术，以抵御多多径

9、的影影响。可可以认为为，大量量导频信信号插入入和保护护间隔技技术是欧欧洲系统统的技术术核心，正正是这两两项技术术使欧洲洲系统能能够在抗抗强多径径和动态态多径及及移动接接收的实实测性能能方面优优于美国国ATSSC8-VSBB系统。另另外，欧欧洲系统统还对保保护间隔隔长度和和调制星星座等参参数进行行组合，形形成了多多种传输输模式供供使用者者选择。不过DVB-T的综合频带利用率比美国的VSB方案低，它是以额外开销系统传输容量为代价来换取系统的抗多径性能。值得注意的是，欧洲DVB-T系统在交织深度、抗脉冲噪声干扰及信道编码等方面的性能存在明显不足。至于系统容量方面，虽然DVB-T系统是为8 MHz频道

10、开发的，但能用于任何频道带宽（6，7，8 MHz），8 MHz信道内传输的有效净比特码率在4.9831.67 Mbps范围内，实际的频道带宽取决于信道编码参数、调制类型和保护间隔的选择。关于欧洲DVBT系统，下一节再做详细阐述。日本ISSDBT系统统。日本提提出的“综综合业务务数字广播”即即ISDDBTT系统使使用的编编码调制制方式与与DVBBT基基本相同同，可以以说是经经修改的的欧洲方方式，不不同之处处在于接接收方面面增加了了部分接接收和分分层传输输，将整整个6 MHzz频带划划分为113个子子带，每每个子带带4322 kHHz，将将中间一一个用于于传输音音频信号号，并大大大加长长了交织织深

11、度（最最长达00.5 ss），增增加交织织深度将将引入长长达几百百ms的的延迟,该延迟迟将影响响频道切切换和双双向业务务。为了了综合不不同的业业务需求求，系统统提供了了可选择择的调制制和误码码保护方方案，以以便面对对综合业业务的需需求。在在一个地地面频道道中有113个OOFDMM频谱段段，有用用的带宽宽是133BWW144 MHHz（对对于6 MHzz频道是是5.57 MHzz，7 MHzz频道是是6.50 MHzz，8 MHzz地面频频道是77.43 MHzz）。每每段的带带宽为BBW114 MMHz，这这里BWW指的是是地面电电视信道道带宽（66，7或或8 MMHz，依依赖于所所处地区区）

12、。例例如，对对于6 MHzz信道，每每段占据据6114 MMHz4288.6 kkHz频频谱，77段等于于76144 MHHz33 MHHz。根根据分层层和窄带带接收同同时实现现固定、移移动和便便携接收收，是日日本制式式的特点点。 3种国外外地面数数字电视视传输系系统的比比较美国的AATSCC标准欧洲的DDVB-T标准准日本的IISDBB-T标标准频道宽度度6MHzz6MHzz、7MMHz、88MHzz6MHzz、7MMHz、88MHzz视频压缩缩MPEGG-2视视频编码码 MPEGG-2视视频编码码 MPEGG-2视视频编码码 图像格式式HDTVV1922010880 1169HDTVV19

13、22010880 1169HDTVV1922010880 1169SDTVV70444800 43SDTVV70445766 43SDTVV72005766 43音频压缩缩Dolbby AAC-33MPEGG-2层层，MUUSICCAMMPEGG-2层层，AAAC音频编码码音频编码码音频编码码复用方式式MPEGG-2系系统TSS码流MPEGG-2系系统TSS码流MPEGG-2系系统TSS码流数据随机机化16位PPRBSS15位PPRBSS15位PPRBSS信道外码码RS码(2077，1887，TT100)RS码(2044，1888，TT8)RS码(2044，1888，TT8)外码交织织52 R

14、RS块交交织12 RRS块交交织12 RRS块交交织信道内码码网格编码码(TCCM)卷积编码码卷积编码码内码交织织网格交织织卷积交织织卷积交织织调制技术术8-VSSB调制制16QAAM/332QAAM/664QAAMOFDMM调制总码率19228Mbb/s(6MHHz)4.988311.677Mb/s(88MHzz)3.688233.422Mb/s(55.6MMHz)载波数单载波2K、88K2K、44K、88K接收门限限15dBB19dBB19dBB传输方案案8VSBB传输方方案OFDMM传输方方案分频段OOFDMM传输方方案特征抵御电气气干扰能能力强克服多径径干扰能能力强克服多径径干扰能能力

15、强有效的覆覆盖区域域可做单频频网可做单频频网不考虑移移动接收收可用于移移动接收收可用于移移动接收收1.1.2国内电视地地面传输输标准目前，我我国提出出了5套地面面数字电电视广播播传输方方案：(1)广广电总局局广播科科学研究究院的“射频子子带分割割双载波波混合调调制系统统”(CDDTB-T)；(2)国家HDDTV总体体组的高高级数字字电视广广播系统统(ADDTB-T)，它它采用OOQAMM调制，为为混合传传输模式式的单载载波系统统；(33)国家家HDTTV总体体组的BBDB-T系统统，它基基于多载载波调制制技术；(4)电子科科技大学学的“同步多多载波扩扩频地面面数字电电视传输输系统”(SMMCC

16、/COFFDM)；(5)清华大大学微波波与数字字通信国国家重点点实验室室提出的的“地面数数字多媒媒体与电电视广播播系统”(DMMB-TT)，它它采用时时域同步步正交频频分复用用技术(TDSS-OFFDM)。本小小节将对对DMBB-T系系统的技技术要点点做个归归纳33。DMB-T的系系统组成成。DMBB-T传传输系统统由传输输协议、信信号处理理算法和和硬件系系统等功功能模块块组成。系系统的发发射端结结构如图图2所示示。TS码流数据扰乱纠错编码时域交织、串/并转换IFFT、频域交织并/串变换加保护带复接器同步信息、 其它信息成型滤波、D/A变换IF变换、IF滤波中频输出图2 DMB-T系统发射端结

17、构框图DMB-T的技技术特性性。DMBB-T的的设计目目标是实实现多媒媒体信息息在室内内外、固固定、移移动和便便携单向向广播和和双向通通信。DDMB-T系统统的传输输协议基基于TDDS-OOFDMM的多载载波调制制技术，主主要有以以下特点点：a. 分级的帧帧结构。其其帧结构构是分级级的，分分为信号号帧、帧帧群、超超帧和日日帧。一一个基本本帧结构构称为一一个信号号帧。帧帧群定义义为2555个信信号帧，其其第一帧帧定义为为帧群头头。帧群群中的信信号帧有有唯一的的帧号，标标号从00到2554，信信号帧号号(FNN)被编编码到当当前信号号帧的帧帧同步序序列中。超超帧定义义为一组组帧群，帧帧结构的的顶层

18、称称为超帧帧群。超超帧被编编号，从从0到最最大帧群群号。超超帧号(SFNN)与超超帧群号号(SFFGN)一起被被编码到到超帧的的第一个个帧群头头中。SSFGNN被定义义为超帧帧群发送送的日历历日期，超超帧群以以一个自自然日为为周期进进行周期期性重复复，它被被编码为为下行线线路超帧帧群中一一个超帧帧的第一一个帧群群头中的的前两个个字节。在在太平洋洋标准时时间(PPST)或北京京时间000:000:000AMM，物理理信道帧帧结构被被复位并并开始一一个新的的超帧群群。DMMB-TT系统的的物理信信道是周周期的，并并且可以以和绝对对时间同同步，从从而可使使接收机机在需要要的时候候才开机机。这意意味着

19、接接收机可可以设计计成只有有接收所所需信息息时才进进入接收收状态，从从而达到到省电的的目的。其其帧结构构如图33所示。b. 快速同步步。一个个信号帧帧由帧同同步和帧帧体两部部分组成成。帧同同步信号号采用沃沃尔什编编码(WWalssh CCodee)的伪伪随机序序列，能能实现多多基站识识别，它它包含前前同步、PN序列和后同步。对于一个信号帧群中的不同信号帧，有不同的帧同步信号，可利用帧同步对信号帧进行识别。DMB-T系统采用TDS-OFDM调制方案，其采用沃尔什编码的扩频伪随机序列同步头，能够实现快速同步。DMB-T系统的同步时间约为5ms，而其它数字电视标准的同步时间却在100ms以上；并且，

20、其同步抗干扰能力强，能在20dB信噪比下可靠恢复同步。c. 可选保护护间隔。DMB-T系统有6种可选的保护间隔，即可选为DFT块大小的0、1/6、1/9、1/12、1/20、1/30。保护间隔中插入PN序列作为帧头。图3 DDMB-T传输输系统的的帧结构构d. 接收性能能好。DDMB-T系统统中使用用RS(2099, 1187)内码。在在RS编码码器中，信信息数据据以8bb组成一一个字节节进行处处理，每每个MPPEG-2 TTS复用用包去除除同步字字节并加加扰后，加加入222个纠错错字节，可可纠111字节以以内的误误码，并并可对超超出纠错错能力的的误码给给出报警警信息。RS编码器后跟随一个卷积

21、交织器，进一步增强了外码的抗干扰能力。卷积交织在RS复用包间进行，交织深度和宽度采用(19, 22)。时域交织能将解码后的连续误码分散到不同的RS码字中，使其不超出RS码的纠错能力。e. 适应性强强。实际际中，存存在着各各种各样样的应用用环境、需需求和数数据类型型。为了了适应情情况的差差异，系系统还采采用了内内码编码码，可以以选格形形码(TTCM)、卷积积码、TTurbbo-TTCM码码、分组组乘积码码BPCC(37762, 29992)，并组组合各种种调制方方式如QQPSKK、16QQAM、64QQAM。f. 出色的移移动接收收能力。外外码和内内码编码码器构成成纠错编编码器，其其后连接接一个

22、帧帧间时域域卷积交交织器和和帧内频频域交织织器。其其中时域域卷积交交织器有有0、(199, 1132)、(199, 3396)、(199, 227500)四种种交织深深度，可可更好地地支持移移动接收收和减小小VHFF频带内内脉冲噪噪声的影影响。内内码和外外码交织织器具有有相似的的结构，但但是两者者的缓存存器大小小不一样样。频域域交织在在OFDDM载波波间进行行，深度度为37780个个子载波波。g. 抗噪声干干扰能力力强。利利用时域域插入序序列进行行信道性性能估计计，采用用信道冲冲激响应应算法，使使之受噪噪声干扰扰影响小小、算法法复杂度度低、估估算精度度高。h. 建网成本本和运营营成本低低。DM

23、MB-TT传输协协议基于于现有的的电视广广播体系系结构，一一旦电视视台从模模拟传输输转到数数字传输输，业务务提供者者就可开开始数据据广播业业务运营营。随着着用户和和传输内内容的增增加而容容量成为为问题时时，可以以通过逐逐渐建设设蜂窝网网提高网网络容量量。DMMB-TT传输协协议应用用模式是是一种广广播和点点对点服服务的混混合模式式，公共共信息以以非常低低的成本本传送给给各个消消费者，这这使得DDMB-T解决决方案的的运行成成本较低低。i. 其它特点点包括：与现有有电视广广播的传传输频率率兼容；DMBB-T传传输协议议在8MMHz电电视频道道中，最最大净荷荷码率高高达333Mb/s，能能够满足足

24、HDTTV广播播要求；同时也也使DMMB-TT既能用用于DTTV广播播，也可可用于数数据通信信；DMMB-TT传输协协议支持持单频网网。2 DVBT传输输系统DVBT传输输系统框框图如图图4所示。1视频编码器音频编码器数据编码器节目多路复用器传输多路复用器MPEG-2信源编码和多路复用技术分解器复用适配/能量扩散帧自适应外编码映 射OFDM保护间隔插入D/A前端外交织内编码内交织复用适配/能量扩散外编码外交织内编码导频信号&TPS信号2n地面信道适配器图4 DDVBT传输输系统框框图我们先观观察发射射端的信信号流程程。DVVB-TT采用CCOFDDM调制制方式，主主要经过过以下过过程44：(1

25、) 信源编码码及复用用。对多路路数字视视频/音音频传输输流及数数据进行行复用，合合成多节节目传输输流(MMPTSS)。复复用器的的输出信信号传送送到DVVB-TT的调制制器（激励器器）进行行信道纠纠错及OOFDMM调制。(2) 单频网适适配器。该设备备的作用用是将来来自全球球定位系系统(GGPS)的标准准频率及及时间插插入到数数字电视视传输流流当中，为为单频网网(SFFN)提提供标准准频率及及时间信信号，当当采用多多频网(MFNN)时该该设备可可以省略略。(3) 等级调制制。从单频频网适配配器出来来的信号号被一分分为二，DDVB-T根据据传输环环境的不不同，分分别实行行不同的的信道纠纠错保护护

26、，一个个码流可可以采用用较强的的纠错码码，利用用抗干扰扰性强的的调制方方式（如QPPSK），但码码流速率较低低；另一一个码流流可以采采用较弱弱的纠错错码，利利用抗干干扰弱的的调制方方式（如166QAMM），码流流速率较高高。接收收机通常常接收码码流速率较高高的码流流，内容容丰富，图图像质量量优良；当传输输信道恶恶化时，接接收机可可以转换换到接收收码流速速率较低低的码流流。(4) 能量扩散散。从复用用器或单单频网适适配器出出来的传传输流有有可能包包含连续续的0和和1，使使信号含含有直流流分量，造造成接收收解码困困难，能能量扩散散的目的的是采用用随机的的方法将将这些连连续的00或1分分散开来来。(

27、5) 外码纠错错。这部分分纠错与与DVBB-C及及DVBB-S相相同，采采用Reeed Sollomoon纠错错，简称称RS码码。它在在MPEEG-22数字电电视传输输流1888字节节上，加加入166个字节节的冗余余纠错码码，构成成一个2204字字节长度度的传输输流，该该纠错码码主要面面向突发发性连续续错误。(6) 外交织。外交织织纠错也也叫Foorneey卷积积交织，其其功能是是将连续续的错误误打散，让让它们平平均分布布在多个个1888传输包包码流当当中，以以提高外外纠错码码的纠错错效率。(7) 内纠错码码。内纠错错码也称称Vitterbbi纠错错码。RRS纠错错码是面面向1888长度度的传

28、输输包进行行纠错的的，而VViteerbii纠错码码是面向向比特的的纠错码码。根据据加入的的冗余码码长度，可可以分成成1/22、2/3、33/4、55/6、77/8四四种。11/2具具有最强强的纠错错码能力力，但是是其保护护码与有有用码比比例为111，带带宽比较较浪费，77/8的的保护码码只占有有用的11/8，带带宽利用用率高，但但是纠错错能力弱弱。(8) 内交织编编码。这里包包括比特特交织及及字符交交织两部部分。比比特交织织是将从从内纠错错Vitterbbi编码码输出的的二路码码流，分分别按照照QPSSK，116QAAM和664QAAM的要要求交织织成为二二路、四四路及六六路比特特流，然然后

29、将分分别含有有2比特特、4比比特和66比特的的字符映映射到22k模式式中的115122个载波波或8kk模式中中的60048个个载波中中，再实实现字符符交织(Symmboll Innterrleaavinng)。(9) 幅度相位位映射。该功能能将上面面分别由由2比特特、4比比特和66比特构构成的字字符，依依据QPPSK、1160QQAM和和64QQAM三三种不同同的调制制方式，进进行幅度度和相位位的映射射。(10) 导频及传传输参数数信令插插入。传输参参数信令令(TPPS)描描述了DDVB-T系统统的主要要传输参参数，它它包括：2k或或8k模模式，QQPSKK、16QQAM、64QQAM调调制方

30、式式，保护护间隔，等等级调制制参数AAlfaa，内纠纠错Viiterrbi码码等。导导频信号号(Piilotts)的的插入是是为了方方便接收收机对接接收信号号的幅度度及相位位进行估估算，提提高接收收质量。它它包含连连续导频频信号(Conntinnuall Piilotts)和和离散导导频信号号(Sccatttereed PPiloots)。(11) OFDMM调制。OFDDM调制制也称反反向快速速傅立叶叶变换(IFFFT)，它它实现了了将I、QQ信号向向2k模模式15512个个载波或或向8kk模式的的60448个载载波的转转换。一一个时域域信号可可以分解解成无穷穷多个频频域信号号的叠加加，这一

31、一过程简简单来讲讲就是正正交频分分复用调调制(OOFDMM)，而而这一过过程在数数学上等等效为进进行一个个反向快快速傅立立叶变换换。(12) 保护间隔隔插入。为了克克服反射射波的干干扰以及及来自多多个发射射机的多多波效应应，将每每一帧最最后一个个字符进进行重复复，重复复长度可可以是有有用字符符长度的的1/44、1/8、11/166和1/32，以以防止由由于多路路反射极极上造成成第N-1个字字符与第第N个字字符的重重叠，这这就是保保护间隔隔。DVB-T系统统中可以以调节的的参数如如下：a. 内纠错码码率(11/2，22/3，33/4，55/6，77/8)；b. 子载波调调制方式式(QPPSK，1

32、16QAAM，664QAAM)；c. 保护间隔隔(1/4，11/8，11/166，1/32)；d. 等级调调调制参数数(=1，非非等级；=22，4等等级)；e. 载波数量量(2kk=17705个个载波，88k=668177个载波波)。DVB-T系统统的可用用净码流流传输率率可以采采用如下下公式计计算：(1)式中, Ru：可用净净码流比比特率(Mb/s)；Rs：字字符率66.755MS/s，它它是有用用数据载载波数量量与字符符长度的的倒数之之积，例例如：88k模式式中60048/8966uS，22k模式式中15512/2244uS；b： 载载波比特特数，QQPSKK时b=2，116QAAM时bb

33、=4，664QAAM时bb=6；CRv：内纠错错码率(1/22，2/3，33/4， 5/66，7/8)；CRrss：RS纠纠错码，1188/2044Tu：有有用字符符长度；Ts：保保护间隔隔字符及及有用字字符总长长度，对对于保护护间隔11/4，11/8，11/166，1/32，(TTu/TTs)分分别等于于4/55，8/9，116/117，332/333。根据上面面的公式式，不难难计算出出DVBB-T系系统中可可能出现现的所有有可用净净码流比比特率，见见表1。从表表1可以看看出，净净码流比比特率随随着内纠纠错码的的提高而而提高，随随着保护护间隔的的减小而而提高，随随着调制制效率QQPSKK/1

34、66QAMM/644QAMM的提高高而提高高，左上上角的44.988Mb/s传输输效率最最低，但但是最抗抗干扰的的工作模模式，对对应着QQPSKK调制，保保护间隔隔1/44，内纠纠错码11/2，右右下角的的31.67MMb/ss对应着着最高效效的工作作模式，664QAAM，保保护间隔隔1/332，纠纠错码77/8，但但是信道道最脆弱弱，抗干干扰的能能力也最最差。表1 DDVB-T信道道（8MMHz带带宽）的的有效数数据率（MMb/ss）在接收端端，从天天线接收收下来的的数据经经高频头头，变成成中频模模拟信号号，放大大后，经经过AD转换换成数字字信号。其其中AD采样样时钟受晶晶振VCCXO控控制

35、，采采样时钟偏移移由采样样时钟同步步部分估估计得到到。AD转换换后的数数据一路路做AGGC检测测去控制制高频头头的输出出，一路路经RC变换换成FFFT所需需要的复复信号（数数据实虚虚部）。TTimiing synnc部部分估计计得到时时域符号号同步位位置并且且粗略估估计出由由于收发发频率不不一致而而引起的的频偏，再再分别送送到FFFT单元元和Frreqshiift单单元去定定出FFFT窗口口位置和和校正带带有频偏偏的数据据。数据据流经过过数字频频偏校正正后，在在FFTT单元做做OFDDM解调调。解调调后的频频域信号号由FrreqSynnc模模块和TTPS译译码模块块分别得得到频域域载波同同步头

36、和和帧同步步头位置置，同时时采样钟钟同步模模块估计计得到由由于FFFT窗位位置估计计偏差及及ADD采样钟钟偏差带带来的相相位偏转转值，在在相位校校正块进进行校正正。校正正后的数数据经过过信道估估计和均均衡处理理，消除除掉信道道多径的的影响，然然后经过过维特比比量度、量量化，进进入和发发端编码码相逆的的解码过过程：解解内交织织、维特特比译码码、RSS码同步步、解卷卷积交织织、RSS解码、解解扰，最最后得到到TS码码流。3、单频频网技术术移动数字字系统扩扩大覆盖盖范围的的途径目目前主要要有三种种：差转转(Diistrribuute Traansllatoor)，同同频转发发(Onn Chhannn

37、el Reppeatter, OCCR)和和单频组组网(SSinggle Freequeencyy Neetwoork， SFNN)。在在此我们们只讨论论单频网网。所谓单频频网，即即在一定定的地理理区域内内若干部部发射机机同时在在同一个个频段上上发射同同样的信信号，以以实现对对该区域域的可靠靠覆盖。由由于接收收机可以以接收来来自不同同发射机机的信号号，多点点发射的的单频网网将在覆覆盖区产产生强多多径效应应。这对对模拟电电视系统统就会导导致重影影问题，因因此只能能采用极极其消耗耗频谱资资源且频频谱规划划复杂的的多频网网组网方方式(MMFN)，对信信号在频频率上隔隔离，避避免覆盖盖区重叠叠。对于于

38、数字电电视系统统来说，由由于它具具有强大大的抗干干扰能力力和数字字处理能能力，单单频网却却是非常常有利的的扩大覆覆盖的方方式。它它允许覆覆盖区的的重叠，将将大大改改善原有有覆盖边边缘的峭峭壁效应应，提高高覆盖质质量，扩扩大覆盖盖范围。3.1 DVBB-T 单频网网技术单频网的的提出是是和OFFDM这这样的多多载波调调制方式式紧密联联系在一一起的。OOFDMM调制方方式的一一个特点点是符号号带有保保护间隔隔(Guuardd Innterrvall)，落落在保护护间隔内内的多径径信号，在在经过处处理以后后，不但但不会产产生前后后符号间间的干扰扰，甚至至可以加加强有效效信号的的功率。使使用OFFDM

39、调调制，可可以较容容易地处处理这些些复杂的的多径干干扰，使使单频网网的应用用容易实实现。目目前单频频网已经经广泛应应用于数数字音频频广播(DABB)、数数字电视视地面广广播(DDVB-T)中中5。单频网应应用中最最重要的的技术，就就是要求求各个发发射机所所广播的的信号在在频率和和时间上上都保持持同步。频频率同步步即要求求每个单单频网发发射机的的工作频频率都相相同；对对于多载载波调制制而言，还还要求每每个子载载波的频频率相等等。频率率同步可可以通过过与同一一个参考考频率(一般使使用来自自GPSS卫星的的10MMHz参参考频率率)锁相相同步来来实现。OFDMM调制中中保护间间隔的长长度决定定了系统

40、统所能处处理的多多径信号号的最大大延迟时时间，超超出保护护间隔的的多径信信号，对对于接收收机而言言是干扰扰，将影影响系统统性能。保保护间隔隔越长，发发射机间间的距离离就可以以越大，但但是系统统的传输输效率就就越低，这这就限制制了单频频网发射射机之间间的最大大距离。在在DVBB-T和和ISDDB-TT标准中中，都提提供了保保护间隔隔大的88k模式式以实现现大规模模的单频频网，从从而覆盖盖一个国国家或者者一个地地区。表表2列出DDVB-T标准准中不同同保护间间隔下能能处理的的最大延延时与最最大发射射机间距距离。为为了让保保护间隔隔在处理理多径干干扰上发发挥作用用，而不不是消耗耗在补偿偿发射机机之间

41、的的同步误误差上，要要求发射射机在相相同的时时间发射射完全相相同的OOFDMM符号，以以实现时时间同步步。在DDVB-T系统统中，发发射机之之间的时时间同步步是通过过与一个个共同的的参考信信号(一一般使用用来自GGPS卫卫星的秒秒脉冲信信号ppps)同步来来实现。表2 不不同保护护间隔下下的最大大延时扩扩展和发发射机距距离（DDVB-T）在单频网网的实际际应用中中，还有有一类称称为“补补点器”(Gapp Fiilleer)的的发射台台。它们们主要分分布在由由于距离离远或者者信号衰衰减严重重而无法法接收信信号的较较小区域域，对这这些区域域“弥补”覆盖。出出于经济济方面的的考虑，这这些补点点器在同

42、同步的要要求上与与一般的的发射机机相比不不是很严严格，在在发射功功率上往往往也比比一般的的单频网网发射机机低得多多。3.2 DMBB-T单单频网技技术前文已经经提到，我国自主提出的地面数字电视传输方案DMB-T采用时域同步的TDS-OFDM技术，系统的信号帧与绝对时间同步，系统帧结构在同一绝对时间是相同的。由于系统采用OFDM调制及信号帧与绝对时间同步这两个特点，因此在实现单频网上具有先天的优势。DMB-T的单频网系统主要由单频网适配器、GPS接收机、支持单频网的调制器三部分组成。在中心发射站，单频网适配器在MPEG-2码流中插入图5 DMB-T单频网系统基本结构框控制包，控控制包中中携带与与

43、GPSS接收机机相关的的同步时时间标签签和到各各个中继继站的系系统最大大延时等等信息。在在各个中中继站，同同步系统统检测控控制包，从从中读出出时间标标签和最最大延时时，同时时测量接接收信号号延时，计计算出附附加延时时，并按按照附加加延时适适当延迟迟码流，调调整发射射机的发发射时间间，使得得所有发发射机在在同一时时间发射射信号。DMB-T单频网系统的结构框图如图5所示。在中心发射站，DMB-T的单频网适配器每隔一个大帧(560ms)在传输流流中插入入一个控控制包，控控制包包包含同步步时间标标签和到到下一级级发射站站的最大大延时。在每一个辅助发射点，DMB-T调制器检测控制包，并与本地GPS的1p

44、ps信号相比较(测量pps延时)。在单频网系统中，同步系统能够处理的不同中继站的最大延时为0.999s。3.3单单频网实实施中亟亟待解决决的问题题正如前文文所述，实实施单频频网有两两个基本本优势：节约频频谱资源源；扩大大有效覆覆盖范围围，改善善覆盖区区内的接接收效果果。因而而，可利利用有限限的频道道资源，提提供更多多的节目目，开展展更多的的增值业业务；更更为广大大的覆盖盖范围和和更完美美的覆盖盖效果，一一方面确确保了更更加稳定定、可靠靠的高清清节目的的固定接接收效果果，另一一方面有有利于大大区域移移动业务务的顺利利开展。但但是，为为这些优优势所付付出的代代价，也也是运营营商们值值得考虑虑和商榷

45、榷的问题题。首先先，系统统在单频频网的环环境下是是否能真真正增大大覆盖范范围，改改善覆盖盖区内的的接收效效果？其其次，单单频网为为多点发发射，这这势必增增加发射射地点及及发射机机等发射射设备，而为保保障单频频网中各各信号发发射点发发送相同同的信号号，发射射台必须须配备保保障信号号同步的的设备装装置。最最后，多多点覆盖盖带来了了类似于于电信“蜂蜂窝”覆覆盖的思思路，各各点发射射功率的的协调、地地区信号号覆盖和和接收点点场强的的设计思思路都将将发生变变化。从从全球范范围看，目目前数字字电视单单频网试试验中，上上述问题题在各地地区系统统运行和和业务运运营过程程中均有有所反映映，并影影响到覆覆盖效果果

46、 66。信号覆盖盖问题。数字电电视地面面广播的的覆盖和和广播发发射条件件直接相相关，如如发射功功率、发发射塔高高度、发发射塔位位置等；也和覆覆盖区的的地理环环境直接接相关，如如平原，山山丘等；还和城城市建筑筑特点直直接相关关，如楼楼群的多多少、疏疏密程度度、高度度等；更更和覆盖盖区的面面积直接接相关。因因此，是是否要使使用单频频网覆盖盖、如何何设计和和调整单单频网的的参数，必必须根据据实际广广播发射射条件、地地理环境境、城市市建筑特特点、覆覆盖范围围等情况况做具体体分析。在实际应用中，使用基于DVB-T的单频网技术，增大覆盖与改善覆盖重叠区的接收效果二者似乎无法两全6。基于COFDM的DVB-

47、T系统在单频网环境下，一方面由于多个发射点覆盖，使得一些原本单个发射点无法提供足够信号强度的地方(盲区)因为收到其他发射点的覆盖而得以改善；另一方面，在信号较强的重叠覆盖区，由于C/N门限被抬高而接收效果反而变差。可见，DVB-T系统在使用单频网技术增大覆盖范围和改善重叠区的接收效果上是矛盾的，数目庞大的发射点并不能彻底改善接收效果。同步机制制可靠性性问题。目前DDVB-T单频频网中，频频率和时时间同步步都是通通过附加加专用设设备单频网网适配器器而实现现的。从从GPSS卫星得得到基准准频率和和秒脉冲冲信号(1ppps)，针针对频率率同步要要求，用用GPSS的基准准频率驱驱动每部部发射机机内所有有的级联联振荡器器；并通