DVB—T2新特征及其應用設計

【摘要】 DVB-T2增加了多物理層管道和T2精簡版等新特征，這些模式的應用設計與DVB-T有較大的差異，本文重點闡述了DVB-T2在多物理層管道和T2精簡版模式下的節目搜索過程和節目切換流程，希望對DVB-T2機型設計、驗證等起指導、借鑒作用。

【關鍵詞】多物理層管道;T2精簡版;節目搜索;節目切換

一、引言

隨著模擬電視廣播關停以及新增的商業需求如：（1）移動電視、高清電視要求服務覆蓋最大化;（2）有更多的高質量的節目的選擇并能夠提供交互能力等，歐洲DVB制定了第二代數字地面電視廣播傳輸標準，簡稱DVB-T2，它的主要技術特征是：

1.通過增加更高階的正交頻分復用的256QAM調制來提高傳輸速率。

2.借鑒DVB-S2，采用更佳的LDPC（low Density Parity Check）和BCH（Bose-Chaudhuri-Hocquengham）級聯糾錯編碼，可以在高噪聲和干擾的環境中傳輸穩定的信號。

3.通過使用物理層管道（PLP：Physical Layer Pipes），允許每個服務有獨立的調制模式和載波。

4.提供更靈活FFT大小、保護間隔和離散導頻信號的選擇。

5.通過使用旋轉的星座、時間交織、頻率交織來提高信號的抗干擾。

此外，除了6MHz、7MHz、8MHz帶寬支持外，DVB-T2還增加了1.7MHz、5MHz、10MHz等帶寬支持。

二、DVB-T2新特征

1.DVB-T2 基本版和精簡版

DVB-T2藍皮書1.3.1版本增加了稱為T2-精簡版（T2-Lite）的規格，之前的規格被重新命名為T2-基本檔（T2-Base），T2-精簡版是基于一個有限子集的T2-基本檔的模式，通過去除需要復雜運算和存儲器的模式來簡化接收機的設計，滿足低成本，低功耗要求;通過增加了兩種更強的FEC（1/3， 2/5）來更好支持面向移動和手持終端的應用;通過不同碼率和保護水平，支持同播同一服務的兩個不同版本，使信號邊緣地區也能夠更好地接收節目。

2.單物理層管道（Single PLP）和多物理層管道（Multi-PLP）

圖1 DVB-T2系統框圖

如圖1 DVB-T2系統框圖所示，前端系統包含輸入處理模塊、位插入編碼和調制模塊、幀構造模塊、正交頻分復用模塊四個部分。單物理層管道和多物理層管道的區別在于輸入處理模塊，單物理層管道僅支持一個傳輸流或通用流輸入，類似于DVB-T;多物理層管道支持多個傳輸流或通用流輸入，增加了輸入碼流同步器、延遲補償、空包檢測器、線程規劃器、幀延遲、帶內信令和填充插入模塊，是一種復雜結構模式，支持可變編碼和調制。多物理層管道在物理層時分復用整個物理信道，不同傳輸要求的業務可以放在不同的物理層管道中，然后復用在一個傳輸復用器中，這種模式對信道的利用更加有效和靈活。

三、新特性的應用設計

DVB-T2機型的系統框圖與DVB-T機型類似，目前高頻頭基本上采用硅高頻頭、T2解調芯片有些已內置在數字電視主芯片，有些則是外置。

1.節目搜索流程

DVB-T與DVB-T2共存但不兼容，在接收端，需要做到既能搜索到DVB-T信號，也要能搜索到DVB-T2 信號，如圖2所示，節目搜索的流程如下：

1）設置要搜索的頻道的中心頻點到高頻頭上，以輸出差分中頻信號到數字解調器;設置頻道帶寬到數字解調器上;設置解調器的工作模式，以支持T2基本版和精簡版，并使解調器工作在自動物理層管道方式。

2）檢測解調器信號是否鎖定，如果沒有鎖定，當前頻道搜索結束，返回到步驟1，繼續下一頻道的搜索;如果信號鎖定，執行步驟3。

3）檢測信號類型，如果是DVB-T信號，按常規的DVB-T節目搜索流程;如果是DVB-T2信號，獲取T2解調器的信號參數，并使能物理層管道解碼，檢測物理層管道的個數，如果大于1個，表示接收到多物理層管道信號，獲取所有的管道參數，包括管道標識ID，接下來執行步驟4;如果管道個數不超過1個，表示接收到的是單物理層管道信號，執行步驟5。

4）設置管道標識ID到解調器;

5）檢測管道FEC信號是否鎖定，如果鎖定，電視系統主芯片做傳輸流信號的解復用，保存該節目信息;如果沒有鎖定，判斷是否還有沒有處理的管道信號，如果管道信號都已經被處理，執行步驟6;如果還存在沒被處理的管道數據，獲取下一個管道標識ID，執行步驟4。

6）檢測未來擴展幀（FEF）長度，如果長度不大于0，當前頻道搜索結束，返回到步驟1，繼續下一頻道的搜索;否則檢測信號類型，并根據檢測到的信號是基本版信號還是精簡版信號對應設置解調器的工作模式;接下來，獲取T2的信號參數，并使能管道解碼，檢測物理層管道的個數，如果大于1個，表示接收到多物理層管道信號，獲取所有的管道參數，包括管道標識ID，接下來執行步驟7;如果管道個數不超過1個，表示接收到的是單物理層管道信號，執行步驟8。

7）設置管道標識ID到解調器;

8）檢測管道FEC信號是否鎖定，如果鎖定，電視系統主芯片做傳輸流信號的解復用，保存該節目信息;如果沒有鎖定，判斷是否還有沒有處理的管道信號，如果管道信號都已經被處理，當前頻道搜索結束，返回到步驟1，繼續下一頻道的搜索;如果還存在沒被處理的管道，獲取下一個管道標識ID，執行步驟7。

需要注意的是：在多物理層管道信號下，管道解碼器需要從T2的L1信令獲取管道標識（PLP ID）列表，管道標識在一個頻道內飾唯一的，需要對逐個設置管道數據，處理接收到的管道數據。

2.節目選擇流程

增加T2信號后，節目的選擇變得更加復雜，既要區分DVB-T帶等級調制的信號，也要判別T2基本版和精簡版的信號以及多物理層管道的信號，如圖3所示，節目選擇主要控制流程如下：

圖2 DVB-T/T2節目搜索流程圖

圖3 "DVB-T/T2節目選擇流程圖

1）獲取要選擇的節目的頻點信息，并設置到高頻頭上，以輸出差分中頻信號到T2解調器。

2）檢查節目的頻道帶寬是否與上一個節目的帶寬一致，若一致，設置T2解調器工作模式為自動物理層管道模式;若帶寬不一致，設置T2解調器工作模式為DVB-Tx模式。

3）獲取電視系統上存儲的本節目的參數，如果是DVB-T信號，則跳轉到步驟4。如果是DVB-T2信號，則跳轉到步驟5。

4）檢查是否帶等級調制信號，如果不帶等級調制信號，直接設置解調器為高等級調制模式;如果帶等級調制信號，判斷用戶的信號選擇，并根據用戶的選擇分別設置解調器工作模式為高等級調制或低等級模式。之后檢查信號鎖定狀態，由主芯片進行解復用和解碼，完成節目選擇過程。

5）判斷DVB-T2信號是基本版信號，還是精簡版信號，并根據檢測的信號類型設置解調器的工作模式。

6）檢測是否是多物理層管道信號，如果是，則設置解調器獲取的物理層管道ID;之后檢查信號鎖定狀態，并主芯片進行解復用和解碼，完成節目選擇過程。

四、總結

DVB-T2是第二代數字電視標準，其總體性能優于美國ATSC，歐洲DVB-T，ISDB-T以及DTMB等第一代數字電視標準，目前已有25個國家在實施，34個國家采用，10個國家在試驗。DVB-T2 Multi-PLP和T2-Lite滿足數字電視和移動電視可以由同一個運營商經營，同一套發射設備和同一個網絡覆蓋，在同一個頻率上傳送等需求，有利于加快了地面數字電視的普及。

參考文獻

[1]ETSI EN 302 755 V1.3.1， Digital Video Broadcasting （DVB）;Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system （DVB-T2）. 2012-04.