DVB—T2新特征及其應(yīng)用設(shè)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(yīng)用設(shè)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(jié)目搜索過程和節(jié)目切換流程，希望對DVB-T2機型設(shè)計、驗證等起指導(dǎo)、借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】多物理層管道;T2精簡版;節(jié)目搜索;節(jié)目切換

一、引言

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

1.通過增加更高階的正交頻分復(fù)用的256QAM調(diào)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(lián)糾錯編碼，可以在高噪聲和干擾的環(huán)境中傳輸穩(wěn)定的信號。

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

4.提供更靈活FFT大小、保護間隔和離散導(dǎo)頻信號的選擇。

5.通過使用旋轉(zhuǎn)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(guī)格，之前的規(guī)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(fù)雜運算和存儲器的模式來簡化接收機的設(shè)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(yīng)用;通過不同碼率和保護水平，支持同播同一服務(wù)的兩個不同版本，使信號邊緣地區(qū)也能夠更好地接收節(jié)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(tǒng)框圖

如圖1 DVB-T2系統(tǒng)框圖所示，前端系統(tǒng)包含輸入處理模塊、位插入編碼和調(diào)制模塊、幀構(gòu)造模塊、正交頻分復(fù)用模塊四個部分。單物理層管道和多物理層管道的區(qū)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(guī)劃器、幀延遲、帶內(nèi)信令和填充插入模塊，是一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)模式，支持可變編碼和調(diào)制。多物理層管道在物理層時分復(fù)用整個物理信道，不同傳輸要求的業(yè)務(wù)可以放在不同的物理層管道中，然后復(fù)用在一個傳輸復(fù)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(yīng)用設(shè)計

DVB-T2機型的系統(tǒng)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(diào)芯片有些已內(nèi)置在數(shù)字電視主芯片，有些則是外置。

1.節(jié)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(jié)目搜索的流程如下：

1）設(shè)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(shù)字解調(diào)器;設(shè)置頻道帶寬到數(shù)字解調(diào)器上;設(shè)置解調(diào)器的工作模式，以支持T2基本版和精簡版，并使解調(diào)器工作在自動物理層管道方式。

2）檢測解調(diào)器信號是否鎖定，如果沒有鎖定，當前頻道搜索結(jié)束，返回到步驟1，繼續(xù)下一頻道的搜索;如果信號鎖定，執(zhí)行步驟3。

3）檢測信號類型，如果是DVB-T信號，按常規(guī)的DVB-T節(jié)目搜索流程;如果是DVB-T2信號，獲取T2解調(diào)器的信號參數(shù)，并使能物理層管道解碼，檢測物理層管道的個數(shù)，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(shù)，包括管道標識ID，接下來執(zhí)行步驟4;如果管道個數(shù)不超過1個，表示接收到的是單物理層管道信號，執(zhí)行步驟5。

4）設(shè)置管道標識ID到解調(diào)器;

5）檢測管道FEC信號是否鎖定，如果鎖定，電視系統(tǒng)主芯片做傳輸流信號的解復(fù)用，保存該節(jié)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(jīng)被處理，執(zhí)行步驟6;如果還存在沒被處理的管道數(shù)據(jù)，獲取下一個管道標識ID，執(zhí)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(jié)束，返回到步驟1，繼續(xù)下一頻道的搜索;否則檢測信號類型，并根據(jù)檢測到的信號是基本版信號還是精簡版信號對應(yīng)設(shè)置解調(diào)器的工作模式;接下來，獲取T2的信號參數(shù)，并使能管道解碼，檢測物理層管道的個數(shù)，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(shù)，包括管道標識ID，接下來執(zhí)行步驟7;如果管道個數(shù)不超過1個，表示接收到的是單物理層管道信號，執(zhí)行步驟8。

7）設(shè)置管道標識ID到解調(diào)器;

8）檢測管道FEC信號是否鎖定，如果鎖定，電視系統(tǒng)主芯片做傳輸流信號的解復(fù)用，保存該節(jié)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(jīng)被處理，當前頻道搜索結(jié)束，返回到步驟1，繼續(xù)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(zhí)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(nèi)飾唯一的，需要對逐個設(shè)置管道數(shù)據(jù)，處理接收到的管道數(shù)據(jù)。

2.節(jié)目選擇流程

增加T2信號后，節(jié)目的選擇變得更加復(fù)雜，既要區(qū)分DVB-T帶等級調(diào)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(jié)目選擇主要控制流程如下：

圖2 DVB-T/T2節(jié)目搜索流程圖

圖3 "DVB-T/T2節(jié)目選擇流程圖

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

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

3）獲取電視系統(tǒng)上存儲的本節(jié)目的參數(shù)，如果是DVB-T信號，則跳轉(zhuǎn)到步驟4。如果是DVB-T2信號，則跳轉(zhuǎn)到步驟5。

4）檢查是否帶等級調(diào)制信號，如果不帶等級調(diào)制信號，直接設(shè)置解調(diào)器為高等級調(diào)制模式;如果帶等級調(diào)制信號，判斷用戶的信號選擇，并根據(jù)用戶的選擇分別設(shè)置解調(diào)器工作模式為高等級調(diào)制或低等級模式。之后檢查信號鎖定狀態(tài)，由主芯片進行解復(fù)用和解碼，完成節(jié)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(jù)檢測的信號類型設(shè)置解調(diào)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(shè)置解調(diào)器獲取的物理層管道ID;之后檢查信號鎖定狀態(tài)，并主芯片進行解復(fù)用和解碼，完成節(jié)目選擇過程。

四、總結(jié)

DVB-T2是第二代數(shù)字電視標準，其總體性能優(yōu)于美國ATSC，歐洲D(zhuǎn)VB-T，ISDB-T以及DTMB等第一代數(shù)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(shù)字電視和移動電視可以由同一個運營商經(jīng)營，同一套發(fā)射設(shè)備和同一個網(wǎng)絡(luò)覆蓋，在同一個頻率上傳送等需求，有利于加快了地面數(shù)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.