地面數(shù)字電視國標中的ADTB—T技術(shù)特點及應(yīng)用

楊明文

摘 要：數(shù)字電視地面標準的制定和實施，已經(jīng)滿足了數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)的際需求。本文主要針對我國數(shù)字電視地面廣播的需求，闡述了ADTB-T技術(shù)的應(yīng)用和特點，介紹了ADTB-T技術(shù)中的詳細內(nèi)容，最后分析了ASTB-T技術(shù)的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：地面數(shù)字電視；ADTB-T技術(shù)；應(yīng)用推廣

ADTB-T技術(shù)是地面數(shù)字電視國標中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，可以滿足數(shù)字電視地面標準中制定的要求。本文首先分析了地面數(shù)字電視廣播中的業(yè)務(wù)需求，然后從技術(shù)要求，ADTB-T技術(shù)的本質(zhì)，測試結(jié)果及應(yīng)用等方面進行了分析，希望可以為ADTB-T技術(shù)的發(fā)展提供參考。

1 地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)要求

地面數(shù)字廣播可以和有限數(shù)字及其他系統(tǒng)共同提供受眾覆蓋?，F(xiàn)在模擬無線傳輸接受電視信號已經(jīng)成為人們選擇的主要方式。實施地面數(shù)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(tǒng)，讓用戶可以得到比較穩(wěn)定的電視節(jié)目。國家相關(guān)部門已經(jīng)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(shù)的發(fā)展，車載、樓宇及商業(yè)模式已經(jīng)形成，將會根據(jù)此種狀況制定新的手機標準。除此之外，與其他衛(wèi)星電視相比，地面電視還可以遭到自然災(zāi)害和戰(zhàn)爭等狀況下，在最短的時間內(nèi)，恢復(fù)覆蓋的傳輸系統(tǒng)。

2 地面數(shù)字電視廣播的系統(tǒng)技術(shù)要求

2.1 覆蓋區(qū)域

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

2.2 抗信道衰落能力

隨著環(huán)境和信道的變化，數(shù)字電視接受系統(tǒng)的靈敏度也會變化，嚴重時會出現(xiàn)接收失敗的情況，特別是單頻網(wǎng)環(huán)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(jù)；如果在瑞利信道下，將使用多普勒速度對系統(tǒng)動態(tài)能力進行判斷。

2.3 規(guī)劃頻率要求

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

3 ADTB-T技術(shù)的本質(zhì)

ADTB-T技術(shù)覆蓋范圍廣、抗干擾能力強，解決了抗惡劣及動態(tài)信道的干擾與單頻組網(wǎng)問題，應(yīng)用范圍廣闊。

3.1 單載波調(diào)制

單載波調(diào)制技術(shù)是一種將傳輸數(shù)據(jù)調(diào)制到載波上傳送的方式，目前應(yīng)用最廣泛的是QAM，OQAM及PSK映射。由于單載波調(diào)制技術(shù)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(jīng)成為國標中幀體數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)信息、確知信息及編碼信息是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組成部分，可以促進低成本接收系統(tǒng)的實現(xiàn)，最大的特點是以幀為數(shù)據(jù)單元，包含保護系統(tǒng)信息、幀頭及經(jīng)高效編碼保護數(shù)據(jù)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(tǒng)信息及3743符號數(shù)據(jù)組成，總共3780個符號（500μs）。

3.3 高效信道編碼與星座映射的結(jié)合

在信道譯碼技術(shù)的發(fā)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(diào)制的作用下，消除了信道頻率對選擇性衰落的影響，展現(xiàn)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(dǎo)頻和已知虛列的同步技術(shù)

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

4 部分檢測結(jié)果分析

本次研究對國標參數(shù)為PN595+單載波+多載波的接收機進行了測試。從測試結(jié)果來看，單載波和多載波都具有一定的發(fā)展優(yōu)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(jié)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(jié)構(gòu)表明，可以滿足數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斠螅哂酗@著優(yōu)勢。

4.2 同頻保護率

利用PN595模式的同時利用ADTB技術(shù)接受，可以提升模擬同頻能力；如果采用其他模式和技術(shù)，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(shù)接收，即使采用多載波也可以得到較好的抗模擬及數(shù)字鄰頻能力；采用其他模擬技術(shù)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(jié)束語

本文詳細介紹了ADTB-T技術(shù)的特點和應(yīng)用，從技術(shù)和測試結(jié)果來看，ADTB技術(shù)完全符合我國地面數(shù)字電視廣播中的技術(shù)要求。由于ADTB-T技術(shù)可以全面進行單載波調(diào)制和解調(diào)，同時可以實現(xiàn)固定簡潔數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、低階星座映射等內(nèi)容，可以廣泛應(yīng)用到地面數(shù)字電視系統(tǒng)中。

參考文獻

[1]孫西振.數(shù)字電視地面廣播傳輸標準研究[D].山東大學(xué)，2014.

[2]鄧國華.國標地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].南昌大學(xué)，2012.

（作者單位：國家新聞出版廣電總局北京地球站）