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机顶盒

北京赛车pk10改单使采用多载波技术的系统信噪比

文字:[大][中][小] 发布时间:2018-06-27 23:22  浏览次数:

  前提:本文将详细介绍关于DTMB综述、DTMB发展历史、DTMB主要优势、DTMB系统的技术特点、DTMB机顶盒详细介绍。

  中国地面数字电视广播多媒体传输(Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting, DTMB)标准充分发挥后发优势,大量采用了无线数字通信方面的最新技术,拥有多项基础性技术发明,是一项原创性宽带传输新体制。DTMB标准在同一平台上同时支持固定、移动和手持接收。与现有的国际标准比较,在频谱利用率、快速同步、接收灵敏度、支持高清移动接收、支持未来业务扩展等方面及系统的整体性能都有较大的提高

  由中国上海交通大学研发的ADTB-T制式和清华大学/北京凌讯华业科技研发的DMB-T都希望能成为中国所采用的全国制式。事实上,中国不少城市在DTMB推出之前,已利用机顶盒,分别采用ADTB-T、DMB-T和欧洲的DVB-T制式来进行数字广播。经过漫长的利益博弈,在没有公开第三方比较测试效果的情况下,DTMB以上两个制式的简单融合成为最终官方认可的方案。

  2001年5月16日,清华大学宣布,该校已提出具有完整自主知识产权的地面数字多媒体/电视广播传输系统,并与清华同方合作设计专用集成电路。

  ★2012-09-27,我国DTMB标准在第二届非洲数字转换和频谱政策峰会上的宣讲圆满成功。

  ★2012-09-21,我国地面数字电视传输标准演进系统场地测试和研讨会在香港取得圆满成功。

  ★2007年-2009年期间,中国标准在南美多国多次与国际标准进行对比测试:

  ●2009年6月底,中国标准测试代表团赴厄瓜多尔,与日本-巴西标准进行对比测试;

  ●2009年5月11日-6月9日,中国标准测试代表团第三次赴古巴,与欧洲、日本标准进行对比测试;

  ●2008年10月至12月,中国标准测试代表团赴秘鲁,与欧洲、日本标准进行对比测试;

  ●2008年6月8日-27日,中国标准测试代表团赴委内瑞拉,与欧洲、日本标准进行对比测试。

  ●2008年3月,中国标准测试代表团第二次赴古巴,与欧洲标准进行对比测试。

  ★2007年12月18-26日,中国标准测试代表团首次赴古巴,与欧洲标准进行对比测试。

  在OFDM系统中,同步设置是最重要的一环,也是DTMB系统中的最大亮点。在欧洲 DVB-T的C-OFDM中,系统同步是通过在频域OFDM符号中插入导频实现的,即采用频域同步技术。而我国的 TDS-OFDM将PN序列填充传统OFDM的保护间隔作为帧头,因帧头的内容是已知的,并可在接收端被去除,因此从抗符号间干扰(ISI)的角度说,它等同于零填充的保护间隔。同时,PN序列还被作为同步序列,用于实现同步。另外,在接收端,还可对PN序列作信道估计,估算出无线信道的时域冲击响应。

  保护间隔用于抗多径干扰,其长度一般大于传输多径信号的时延。C-OFDM采用循环前缀填充的保护间隔,而DTMB创新定义了以PN序列为保护间隔的OFDM符号(简称TDS-OFDM),其保护间隔中填充的 PN 序列起到如下的重要作用:

  (1)作为OFDM 调制的保护间隔。PN序列在接收端是已知的,进而可被去除,因而理论上等同于零填充的保护间隔。

  (2)用于系统同步。PN序列作为同步序列,被用于实现系统帧同步、频率同步、时间同步等。

  (3)用于信道估计和跟踪相位噪声。在接收端可用该PN序列通过相关计算获得对于无线信道的时域冲击响应的估计,以及抑制相位噪声。

  简言之,由于TDS-OFDM把PN序列放在保护间隔中,既作为帧同步,又作为OFDM的保护间隔。因此,TDS-OFDM的保护间隔作用要优于C-OFDM。

  国标DTMB采用独特的、与绝对时间同步的分层帧结构,可在物理层为单频网提供与TS流对应的秒同步时钟,便于单频组网;可配合按日历日为周期的广播节目表进行定时接收;有利于未来系统的功能扩展,如双向交互和定位等功能;还有助于手持便携接收机的省电控制。这是一个重要的特性,适应未来数字电视广播系统的应用需求,且能够在物理层进行相关设计,使系统更加安全、可靠。

  我国的TDS-OFDM把时间的保护间隔同时用于传输信道估计信号,而欧洲DVB-T C-OFDM要将10%左右的子载波传送用于同步和信道估计等的导频信号,同时还存在循环前缀的保护间隔,因此国标DTMB系统的频谱效率可能比欧标DVB-T系统约提高10%。

  与ATSC单载波系统相比,DTMB系统具有抗多径干扰的能力,抗多径的大小取决其保护间隔的长度。由于DTMB国标已知的时间保护间隔的特征,在给定信道特性的情况下,PN序列在接收端的信号可以直接算出,并去除。去掉PN序列后的OFDM信号与时间保护间隔为零值填充的OFDM信号等价,而时间保护间隔为零值填充的OFDM与时间保护间隔为周期延拓的OFDM在同样信道下的性能是等价的。同时,在多径延迟超过时间保护间隔的情况下,国标DTMB仍能工作。TDS-OFDM还可把几个OFDM帧的PN序列联合处理,使抗多径干扰的延时长度不受保护间隔长度的限制,而传统的OFDM保护间隔长度设计要求必须大于多径干扰的延时长度。

  在 AWGN 信道下,TDS-OFDM 的信道估计性能优于 C-OFDM ,此因 TDS-OFDM 用于信道估计的 PN 序列具有 20dB 左右的扩频增益,同时又没有 C-OFDM 做信道估计时特有的插值误差。

  移动接收产生多普勒效应和遮挡干扰,使传输信道具有随时间变化的特性,即时变特性。然而,任何 OFDM 系统的信号处理都基于信道传输特性准时不变的假设,即在一个 OFDM 符号的时间内,假设信道是不变的,信道的变化应被视为是在 OFDM 符号间发生的。

  TDS-OFDM 的信道估计仅取决于 OFDM 的当前符号,而 C-OFDM 的信道估计需要 4 个连续的 OFDM 符号。这样,在移动接收时C-OFDM要考虑 4 个 OFDM 符号的信道变化影响,而 TDS-OFDM 只需考虑 1 个 OFDM 符号的信道变化影响。因此,国标 DTMB 系统更适于移动接收,其移动特性优于欧洲 DVB-T 系统。测试结果证明,国标 DTMB 系统的高清电视移动接收性能居于国际领先的地位。

  TDS-OFDM 采用 PN 序列进行同步,仅在时域进行,同步时间约为 1毫秒,相当于相邻 PN 序列的时间间隔。这一优点已得到广电测试的验证。而 C-OFDM 的同步技术实现复杂,同步时间为几十毫秒。

  DVB-T 要求在 MPEG 码流层与单频网进行同步,其实现技术比较复杂。国标 DTMB 的帧结构以整秒为单位,能够在物理层对单频网进行同步,实现设备简单,建网成本低。

  4.2、基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术,用其填充OFDM保护间隔,使系统的频谱利用效率提高10%,并有20dB以上同步保护增益。同时便于可靠同步和信道估计,并可扩展用于基站识别、终端定位。

  4.3、快速信道估计技术。新的TDS-OFDM信道估计技术,通过正交相关和付立叶变换实现快速信道估计,提高了系统移动接收性能。

  4.4、前向纠错编码与相位映射相结合的纠错技术。一种新的系统级联纠错内码和最小欧氏距离最大化映射技术,使采用多载波技术的系统信噪比门限获得10%以上的改善。

  4.5、与绝对时间同步的帧结构。传输协议设计了与绝对时间同步的复帧结构,方便自动唤醒功能设置,达到省电目的,支持便携接收;与绝对时间同步机制有利于单频网同步发送信号的功能控制,使单频网同步设备更容易实现。

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