我國地面數(shù)字電視廣播傳輸標準概要分析

胡云華

摘 要 廣播電視行業(yè)的發(fā)展能夠促進信息的傳播與交流，還能夠?qū)窠?jīng)濟的發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要影響，為此必須要積極構(gòu)建完整的數(shù)字廣播標準。我國作為電視機主要生產(chǎn)和消費大國，必須要密切關(guān)注數(shù)字電視廣播標準的制定與選用，以謹慎的態(tài)度來保證數(shù)字電視廣播傳輸?shù)馁|(zhì)量，水平全面提升。自從DTMB標準執(zhí)行以來，我國的標準化研究機構(gòu)針對地面數(shù)字電視配套標準制定工作，已經(jīng)形成了從發(fā)射傳輸?shù)浇邮找幌盗械臉藴鼠w系，形成近30項地面數(shù)字電視配套標準。

關(guān)鍵詞 我國地面數(shù)字電視廣播;傳輸標準;傳輸測試

引言

地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)作為電視廣播系統(tǒng)之中的重要組成部分，主要包括數(shù)字衛(wèi)星、電視廣播系統(tǒng)和有線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)等部分構(gòu)成，能夠提高廣播電視的整體覆蓋范圍。我國作為世界上最主要的電視生產(chǎn)國必須謹慎選擇廣播電視標準，充分提高自主知識產(chǎn)權(quán)，為我國電視生產(chǎn)大國轉(zhuǎn)變?yōu)殡娨晱妵峁┘夹g(shù)保障[1]。

1地面數(shù)字電視廣播傳輸標準介紹

1.1 國標系統(tǒng)發(fā)送端原理

DTMB國標系統(tǒng)制定標志著我國電視數(shù)字化轉(zhuǎn)型，也是ATSC、DVB-T、ISDB-T之后技術(shù)成熟的地面數(shù)字電視廣播傳輸標準。除了能夠支持單向的數(shù)據(jù)廣播之外，通過擴展也可以實現(xiàn)非對稱雙向傳輸，國標系統(tǒng)能夠支持室內(nèi)固定的接收，還可以支持室外移動便攜式接收，在固定模式下能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字高清、標清信號的接收，在移動條件下能夠?qū)崿F(xiàn)標清、數(shù)據(jù)等多媒體信息的廣播通信[2]。

國標系統(tǒng)抗噪聲性能比較強，抗干擾能力比較高，對多徑脈沖、單頻、模擬和數(shù)字同頻能力更強，具有低時延、高速移動的特點。還能夠廣泛支持多頻網(wǎng)和大范圍單頻網(wǎng)組網(wǎng)。國標通過對數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)發(fā)送端，從輸入數(shù)據(jù)碼流到地面電信道傳輸?shù)男盘栟D(zhuǎn)換，在數(shù)據(jù)輸入之后經(jīng)過隨機化，前向糾錯編碼星座映射與交織。并通過系統(tǒng)信息實現(xiàn)信號幀的復用，并對整個數(shù)據(jù)進行快速處理，形成組織，經(jīng)過基帶后處理。直至射頻輸出。

1.2 傳輸標準的參數(shù)

國標利用級聯(lián)碼的方式對這一問題進行有效消除。BCH碼能夠降低誤碼平層，根據(jù)相關(guān)的測試表明國標系統(tǒng)誤碼平層1E-12，符合高清數(shù)字廣播的傳輸要求。BCH碼能夠快速適配，確保每一個信號幀都有整個MPEG-2包。交織技術(shù)國標系統(tǒng)采用時域符號的方式，增強抗脈沖噪聲干擾和對抗時間選擇性衰落信道，時域交織編碼只能夠在多個信號幀內(nèi)快速進行。國家標準目前有240個符號和720個交織。超幀長度為125ms，每秒有整數(shù)個MPEG-22TS包，第1個信號為超幀頭，而每一個信號都有獨一無二的幀號，分幀主要由480個幀群組成，所有分幀的長度均為1min。日幀則由1440超幀組成，長度為24小時。日幀必須與北京時間的自然日保持同步，每日可重復一次。通過一個信號燈，能夠包括3780個子載波偵聽和保護間隔，3780個子載波，有3744個傳輸載荷數(shù)據(jù)，其余的均為TPS信號。通過發(fā)射端的各種載波形式，能夠在接收機上對GPS信號進行調(diào)節(jié)。通過這樣的方式可以方便接收端自動適應發(fā)端的工作模式，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動接收的功能。在8MHz帶寬內(nèi)，每一個子載波波長為2kHz帶寬，所以3780個子載波的帶寬為7.56MHz。在國標系統(tǒng)分為1/9整體長度、1/6整體長度和1/4整體長度，保護間隔的增加可以滿足更大范圍的單頻網(wǎng)需求，但也會導致系統(tǒng)頻率下降。1/9保護間隔能夠保證56ms的保護間隔。在城市組網(wǎng)下快速傳播，而1/4的保護間隔可以提供125ms的保護間隔，能夠滿足全國范圍的單頻網(wǎng)絡傳播。國標系統(tǒng)可以支持多種調(diào)制方式，而不同的符號映射能夠使平均功率保持一致其中64QAM作為高階調(diào)制模式，每一個符號可傳輸6BIT數(shù)據(jù)，是目前可提供最高的頻譜利用率，傳輸速率能夠達到每秒32.4 MB傳輸，可以作為固定接入和固定廣播等通信領域。16QAM模式屬于高效傳輸和高速移動兼顧的模式，可以為每一個符號提供4BIT數(shù)據(jù)傳輸，具備較高的移動特性，能夠在中小城市內(nèi)覆蓋。4QAM，具有非常強的抗干擾性能，整體的靈敏度和移動特性非常強，對于信號接收靈敏度，為-97 dBm，可以支持幾百公里內(nèi)的高速傳播。通過4QAM模式可以提高覆蓋通信的質(zhì)量，傳輸范圍也可以得到擴大[3]。

2我國地面數(shù)字電視廣播傳輸測試

2.1 傳輸測試說明

目前國標的整體性能已經(jīng)基本超過現(xiàn)有地面數(shù)字電視廣播標準7靈敏測試度和實驗室樣機的測試結(jié)果，均顯著優(yōu)于ATSC、DVB-T、ISDB-T。國標系統(tǒng)信息可以為每一個信號幀提供相應的參數(shù)，包括LDPC碼率、交織深度、保護間隔長度等[4]。

2.2 典型模式應用

國標能夠根據(jù)不同的開路測試結(jié)果，在不同場景下實現(xiàn)應用。例如在車載高性能移動模式下，能夠幫助大中城市車載移動設備快速接收信號，具有非常強的糾錯性能和靈敏度，能夠在各種復雜信道下調(diào)整參數(shù)。高碼率固定接入模式可以應用在大范圍無線接入模式中，擁有非常高的信道容量，具有良好的糾錯性能和靈敏度，在無線環(huán)境下還可以實現(xiàn)大范圍高速率的可靠接入。高碼率移動模式必須實現(xiàn)移動接入場景，能夠提供比較高的信道容量，還具有非常穩(wěn)定的可移動特點，能夠在無線環(huán)境下實現(xiàn)高速率移動接入，而大范圍單頻網(wǎng)組合模式，必須要以全省大范圍單頻網(wǎng)組合的場景，提供更多的延時保護能力。具有非常強的移動性特點。

3結(jié)束語

在2006年，國家標準化管理委員會發(fā)布了GB 20600-2006，《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)信道編碼和調(diào)制的強制性國家標準》。同時，也標志著我國地面數(shù)字電視配套標準研究的初步完成。國標提供了單載波和多載波兩種模式。多載波的抗干擾能力比較強，頻譜利用率更高，具有非常明顯的優(yōu)勢。

參考文獻

[1] 林華明.地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)覆蓋方法研究[D].浙江工業(yè)大學，2009.

[2] 王建亞.淺議國家數(shù)字電視地面廣播傳輸標準[J].內(nèi)蒙古廣播與電視技術(shù)，2008，25（3）：4-6.

[3] 孫西振.數(shù)字電視地面廣播傳輸標準研究[D].山東大學，2006.

[4] 劉洪濤，張世宏.我國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴实难芯窟M展與思考[J].山東電子，2003（1）：39-40.