地面數字電視國標中的ADTB—T技術特點及應用

楊明文

摘 要：數字電視地面標準的制定和實施，已經滿足了數字電視廣播業務的際需求。本文主要針對我國數字電視地面廣播的需求，闡述了ADTB-T技術的應用和特點，介紹了ADTB-T技術中的詳細內容，最后分析了ASTB-T技術的優勢。

關鍵詞：地面數字電視；ADTB-T技術；應用推廣

ADTB-T技術是地面數字電視國標中應用最廣泛的技術，可以滿足數字電視地面標準中制定的要求。本文首先分析了地面數字電視廣播中的業務需求，然后從技術要求，ADTB-T技術的本質，測試結果及應用等方面進行了分析，希望可以為ADTB-T技術的發展提供參考。

1 地面數字電視廣播系統中的業務要求

地面數字廣播可以和有限數字及其他系統共同提供受眾覆蓋。現在模擬無線傳輸接受電視信號已經成為人們選擇的主要方式。實施地面數字電視標準的主要目的就是給用戶提供比較滿意的接受方案和系統，讓用戶可以得到比較穩定的電視節目。國家相關部門已經認識到了電視廣播體系的特點，將解決西部用戶看電視作為主要問題。隨著新技術的發展，車載、樓宇及商業模式已經形成，將會根據此種狀況制定新的手機標準。除此之外，與其他衛星電視相比，地面電視還可以遭到自然災害和戰爭等狀況下，在最短的時間內，恢復覆蓋的傳輸系統。

2 地面數字電視廣播的系統技術要求

2.1 覆蓋區域

在數字化時代，地面數字電視廣播對覆蓋范圍的判斷應該是使用模擬發射點，用最小的功率完成覆蓋范圍。經過分析發現，影響覆蓋范圍的主要因素是，第一，接受系統的靈敏度。靈敏度要求越小的發射功率越能覆蓋相同的面積。第二，決定發射機峰值的主要因素是發射信號峰。此項指標是實現小功率數字信號替換模擬覆蓋的重要因素，也能實現覆蓋范圍的擴大。只有實現以上兩點，才能在多頻網、同頻轉發的基礎上實現有效覆蓋。

2.2 抗信道衰落能力

隨著環境和信道的變化，數字電視接受系統的靈敏度也會變化，嚴重時會出現接收失敗的情況，特別是單頻網環境下將增加頻率選擇性衰落的可能。0dB是實驗室對接收機抗頻率衰落能力的判斷依據；如果在瑞利信道下，將使用多普勒速度對系統動態能力進行判斷。

2.3 規劃頻率要求

進行模擬電視向數字電視過渡時，將會對數字電視頻譜資源造成影響，只有借助鄰頻發射，才能提升頻譜利用率，同時接受系統還會受到鄰頻干擾和數字同、鄰頻干擾。頻譜規劃的有效和抗模擬數字同頻及鄰頻的高低具有很大關系，直接影響頻率利用率的提升。

3 ADTB-T技術的本質

ADTB-T技術覆蓋范圍廣、抗干擾能力強，解決了抗惡劣及動態信道的干擾與單頻組網問題，應用范圍廣闊。

3.1 單載波調制

單載波調制技術是一種將傳輸數據調制到載波上傳送的方式，目前應用最廣泛的是QAM，OQAM及PSK映射。由于單載波調制技術具有信號峰均比低、靈敏信號接受能力強、操作簡單等特點，已經成為國標中幀體數據處理中的一種方式，提升了信道衰落能力。

3.2 簡潔有效的數據結構

系統信息、確知信息及編碼信息是數據結構的組成部分，可以促進低成本接收系統的實現，最大的特點是以幀為數據單元，包含保護系統信息、幀頭及經高效編碼保護數據信息。國標中幀要求為，幀頭由595個符號組成（78.7μs）；幀體由36個符號的系統信息及3743符號數據組成，總共3780個符號（500μs）。

3.3 高效信道編碼與星座映射的結合

在信道譯碼技術的發展下，基于軟輸入的多次迭代的信道編碼方案越來越多，主要是Turbo乘積（TPC）編碼和低密度效驗（LDPC）編碼。在單載波調制的作用下，消除了信道頻率對選擇性衰落的影響，展現了TPC及LDPC特性，而且低階星座還可以提供比較大的歐式距離，促進均衡收斂。因此，實施高效信道編碼方案既可以保證頻譜效率，又提升了抗信道衰落性能。

3.4 基于雙導頻和已知虛列的同步技術

由于雙導頻信號占有的信道功率較小，可以進行載波恢復、時鐘恢復和均衡等操作。使用雙導頻技術還可以實現惡劣環境下的載波及時鐘恢復。如果導頻信號不存在，可以使用PN虛列對載波產生的偏差范圍進行檢驗。

4 部分檢測結果分析

本次研究對國標參數為PN595+單載波+多載波的接收機進行了測試。從測試結果來看，單載波和多載波都具有一定的發展優勢，與國標其他模式相比，具有固定覆蓋性能廣等特點。具體測試結果如下。

4.1 接收靈敏度測試

工作模式分別是低碼率、中碼率、高碼率及甚高碼率，最小信號接收電平為-99.81，-95.87，-89.46，-85.90。以上測試結構表明，可以滿足數字電視地面傳輸要求，具有顯著優勢。

4.2 同頻保護率

利用PN595模式的同時利用ADTB技術接受，可以提升模擬同頻能力；如果采用其他模式和技術，單載波性能就會相差7 dB以上。

4.3 上下鄰頻率保護

采用PN595，同時使用DTB-T技術接收，即使采用多載波也可以得到較好的抗模擬及數字鄰頻能力；采用其他模擬技術鄰頻能力要差8dB以上，抗模擬鄰頻能力與PN595差距為3dB以上。

5 結束語

本文詳細介紹了ADTB-T技術的特點和應用，從技術和測試結果來看，ADTB技術完全符合我國地面數字電視廣播中的技術要求。由于ADTB-T技術可以全面進行單載波調制和解調，同時可以實現固定簡潔數據結構、低階星座映射等內容，可以廣泛應用到地面數字電視系統中。

參考文獻

[1]孫西振.數字電視地面廣播傳輸標準研究[D].山東大學，2014.

[2]鄧國華.國標地面數字電視廣播單頻網技術的研究與應用[D].南昌大學，2012.

（作者單位：國家新聞出版廣電總局北京地球站）