中国数字电视地面广播传输系统
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地面数字电视机顶盒(DMB-TH)简介成都康特(电子)集团公司最近推出了一款基于DMB-TH标准的高性能、低价格的地面数字电视机顶盒。
这款机顶盒完全符合中国数字电视地面广播传输系统标准GB20600-2006。
该机使用了凌讯科技公司与清华大学联合开发的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)解调芯片LGS8813和NEC公司开发的MPEG-2解码芯片EMMA2LL,具有接收灵敏度高、用户界面友好、操作简便实用、工作稳定可靠等优点。
该机还预留了很多接口,可根据市场发展和用户需要进一步扩展功能。
一、DVB-TH地面数字电视传输系统的原理DMB-TH采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)多载波调制技术,这种独特的先进技术有机地将信号在时域和频域的传输结合起来。
在频域传送有效载荷,在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计,实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。
正交频分复用(OFDM)是一种多载波调制方式,其基本思想是把高速率的信源信息流变换成低速率的N路并行数据流,然后用N个相互正交的载波进行调制,将N路调制后的信号相加即得发射信号。
在所传输的频带内,当许多载频并行传输一路数据信号时,要比串行传输更大地扩展了信号的脉冲宽度,提高了抗多径衰落方面的性能。
OFDM采用的基带调制为离散傅立叶变换,数据的编码映射是在频域进行,经过逆快速傅立叶变换(IFFT)转化为时域信号发送出去,接收端可通过FFT恢复出频域信号。
OFDM系统用离散傅立叶变换来实现,即避免了直接生成N个载波时由于频率偏移而产生的交调,而且便于利用超大规模集成电路(VLSI)技术。
传统的OFDM调制方式存在某些缺陷,插入强功率同步导频会使传输系统的有效性、可靠性蒙受损失。
基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术和巧妙利用OFDM保护间隔的填充技术克服了这种缺陷,同时提高了传输系统的频谱利用效率和抗噪声干扰性能。
新的TDS-OFDM信道估计技术还克服了信道估计迭代过程较长的不足,提高了移动接收性能。
GB20600-2006中国数字电视地面广播标准系统介绍■标准号:GB 20600-2006■标准名称:数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制■批准日期:2006-08-18■实施日期:2007-08-01■标准性质:强制标准■国标系统综述GB20600-2006具有自主创新的特点,提高系统性能的关键技术有:实现快速同步和高效信道估计与均衡的PN序列帧头设计和符号保护间隔填充方法、低密度校验纠错码(LDPC)、时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)调制、与自然时间同步的可寻址的多层信道帧结构、系统信息的扩频传输方法等。
本标准支持4.813Mbit/s~32.486Mbit/s的系统净荷传输数据率。
数字电视地面广播传输系统是广播电视系统的重要组成部分,不但必须具有支持传统电视广播服务的基本功能,而且还要具有适应广播电视服务的可扩展功能。
数字电视地面广播传输系统支持固定(含室内、外)接收和移动接收两种模式。
在固定接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务;在移动接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务。
数字电视地面广播传输系统支持多频网和单频网两种组网模式,可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数,并支持多业务的混合模式,达到业务特性与传输模式的匹配,实现业务运营的灵活性和经济性。
■国标系统框图数字电视地面广播传输系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换。
输入数据码流经过扰码器(随机化)、前向纠错编码(FEC),然后进行比特流到符号流的星座映射,再进行交织后形成基本数据块,基本数据块与系统信息组合(复用)后并经过帧体数据处理形成帧体,帧体与相应的帧头(PN序列)复接为信号帧(组帧),经过基带后处理转换为输出信号(8MHz带宽内)。
该信号经变频转换为射频信号(UHF 和VHF频段范围内)。
中国地面数字电视传输标准地面数字电视传输标准是数字电视传输系统的标准。
针对这个标准,广电总局有这样的要求:支持单向广播基本模式,将非对称双向传输作为扩展模式;支持固定(含室内、外)接收和移动(含便携手持)接收;它传输的业务是高清、标清、数字声、多媒体信息、数据广播及各种混合业务。
广电总局的规划是2008年开始全面推广地面数字电视,2015年关闭模拟电视。
根据目前的情况来看,今年年底中国将在有涉奥项目的六个城市和四个省来进行试点播出。
根据这样的要求,我国制定了一个被命名为"数字电视地面多媒体广播(DTMB)"的标准。
这个标准(下文简称"国标")2006年8月正式对外公布,成为我国广播领域里唯一的强制性的标准,今年8月1日开始执行。
从原理上讲,这个标准支持330种可组合的模式。
现在大家关心的问题不是模式多,而是单载波和多载波都有的问题。
由图1可以看到,所谓单载波和多载波,在表现成数字处理作快速识别变换的时候,只有一个差别,快速识别变换的次数是1就是单载波,次数是3780就是多载波。
除了这一点不同以外,其他所有的结构都是单载波、多载波放在一起的。
从这个意义上讲,DTMB不是单载波与多载波的拼接、组合,而是一个融合。
图1地面数字电视传输标准的数据输入用什么接口?我认为MPEG-Ⅱ是不可回避的。
因为它同时可以兼容AVS,AVS在移动接收和手机电视里将会大有作为。
DTMB采用了最新的纠错编码方式--LDPC+BCH纠错编码。
这是继Turbo码之后又一种可以逼近香农极限的信道编码,前向纠错编码由外码(BCH码)和内码(LDPC,低密度奇偶校验码)级联实现。
DTMB采用了分级帧结构,见图2。
最小的帧只有500微秒,所以,任何一天里的任何500微秒的信息都可以被分割出来,分别加以存储和传输。
这是中国标准的一个特色。
图2国标DTMB的系统数据传输率共33种,最低的码率:8兆的通道可以传输4.8Mbps 的数据率,最高的传输速率是32.486Mbps。
地面数字电视发射机的基本原理及维护与常见故障处理摘要:地面数字电视传输覆盖是广播电视公共服务体系的重要组成部分,为保障广播电视民生服务并满足广大人民群众收听收看好广播电视节目。
本文着重介绍地面数字电视发射机的基本原理及常规维护,并结合常见故障情况提出处理方法。
关键词:地面数字电视;发射机;检查维护;故障处理;1.我国地面数字电视发展现状我国于2006年推制定有自主知识产权的地面数字电视广播传输系统《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》标准(GB20600-2006),该标准支持多载波和单载波两种载波方式,多载波采用时域同步正交频分复用技术(TDSOFDM)调制,在具有良好单载波高频谱利用率的基础上,兼具多载波的抗干扰、移动接收以及单频组网的优秀性能。
近年来,随着国家广电政策的推广落地,国内各数字电视发射机设备厂商技术不断发展,为市场提供了形式多样且符合我国DTMB标准的数字化激励器以及整机播出等广播电视设备。
2020年6月国家广电总局下发《关于按规划关停地面模拟电视有关工作安排的通知》,该通知决定自2020年6月15日起启动关停中央、省、市、县地面模拟电视信号,全国各地全面进入地面数字电视广播新时代。
2.地面数字电视发射机的基本组成及原理地面数字电视发射机主要由激励器、前置放大单元、末级放大单元、合成器、带通滤波器、显示与监测控制、电源单元以及授时器系统等组成,其基本原理框图如图1所示。
2.1激励器激励器是数字电视发射机的核心,它输入的不是普通的音频和视频信号而是以MPEG、AVS等编码标准先将音频、视频信号进行编码、压缩后与其他业务数据进行打包产生复用的TS流(传输码流),传输码流是激励器的输入信号也是发射机整机信号源。
目前国产化数字化电视发射机一般采用主备激励器互为备份结构形式,可以选择手动或自动切换模式,并支持采用独创的自适应全数字预校正、多维度非线性预失真和精密解调技术,具备高精度、全自动、自适应的线性与非线性预校正处理功能,并支持系统级AGC(自动增益)功能,以最大程度保证发射系统输出功率始终与输出端保持阻抗匹配,可通过相应的通信接口完成对激励器系统的远程升级及控制管理。
国家广播电影电视总局广播电视规划院
Academy of Broadcasting Planning, SARFT “数字电视地面传输国家标准相关配套标准”介绍
2007年8月
国家广播电影电视总局广播电视规划院
地面配套标准的特点
17个标准项目的内容较多,内容很复杂
7、完成送审稿
6、形成征求意见稿征求意见
5、提出标准草案
4、提出标准系统建议
3、性能比较测试阶段
2、测试准备阶段
1、国内外技术方案的分析研究
国家广播电影电视总局广播电视规划院
国家广播电影电视总局广播电视规划院六、规划院工作
利用规划院国家数
字电视实验室的有利条件。
配合标准
起草小组进行针对
性标准符合性测试
和试验:。
CTTB(中国地面电视广播)传输系统概论0、概述:国家标准委于2006年8月18日,批准标准号为GB 20600-2006的《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》地面数字电视标准。
该标准于2007年08月01日正式实施。
2008年1月1日,地面数字电视在北京开播,转播中央电视台的高清综合频道和中央电视台、北京电视台的6套标清频道,这标志着我国地面无线广播电视数字化正式启动。
5月5日,北京电视台奥运高清频道开播。
奥运会期间,上海、天津、沈阳、青岛、秦皇岛等奥运城市以及广州、深圳播出了地面数字电视,转播了中央电视台的高清频道,推动了高清电视一体机发展。
2008年,总局共组织制订了13项地面数字电视配套标准,其中有9项已颁布实施。
2009年,将全面推进地面数字电视的网络建设。
广电总局对地面数字电视的发展计划是2009年,准备覆盖100个城市;将在这些城市开通两个数字电视频道,一个播高清,一个播标清,标清主要播中央和地方现有的节目,用于模拟和数字的同播,在其余的地级城市是开通一个数字电视频道,就播标清节目。
我国将投入25亿元财政资金,争取在3~5年在全国全面覆盖地面数字电视(333个地级市和2861个县,覆盖90%以上的人口)。
“第一个阶段在37个大中城市转播中央电视台高清节目,同时有标清频道同播节目。
”中国2015年停止地面模拟电视播出。
地面数字电视标准英文标识为CTTB(中国地面电视广播)一、原理CTTB(中国地面电视广播)使用新的纠错编码技术——LDPC,有更好的误码性能。
进行了支持互联网的扩展设计,以适应未来信息的数字化、多样化和多媒体扩展。
设计灵活的接口,支持国际通用的MPEG2-TS流数据格式,可以支持任何类型的视频压缩和数据格式,如MPEG2,MPEG4等。
此外,还采用了与自然时间同步的分层复帧结构,来支持单频网。
单频网不但能够更好的支持移动数字电视服务,而且能够解决由当个发射台无法覆盖的盲区问题。
数字电视地面传输的主要标准和技术概述作者:王家乐来源:《管理观察》2009年第29期摘要:数字电视地面广播系统是国家广播电视技术体系的重要组成部分。
本文在分析现有的国内外地面数字电视标准基础上,对于自主知识产权的数字电视标准GB20600-2006进行分析,重点对于整个系统结构进行分析。
关键词:数字电视标准地面传输目前国外三个数字电视标准(DTTB)标准都是基于各自当时的设计目标、使用环境、技术水平等因素,有其各自的优缺点。
DTTB的需求由最初的室外固定接收,到强调室内接收、便携接收和移动接收,直至最近强调和通信的结合;传送内容由最初的HDTV到SDTV,再到最近的多媒体信息[1]。
本文论述了自主知识产权的数字电视标准GB20600-2006以及三大国标数字电视标准的技术特点。
1.现有的国内外地面数字电视标准1.1 美国ATSC数字电视标准ATSC数字电视标准是1996年美国高级电视系统委员会(Advanced Television Systems Committee , ATSC )针对高清晰电视固定接收需求制定了地面数字电视传输标准。
采用格形编码的八电平残留边带(Trellis-Coded 8-Level Vestigial Side-Band,8-VSB)调制系统,能可靠地在6MHz的电视信道中传输19.4Mbit/s,经RS编码达到21.35Mbit/s。
其图像分辨率为普通电视的5倍。
加入0.3d8导频(用于系统辅助载波恢复)和段同步(用于系统时钟同步和信道编码,纠错保护措施),使系统具有良好的噪声门限(14.9dB ) 。
1.2 欧洲DVB-T数字电视标准欧洲电信协会ETSI于1997年6月正式提出欧洲数字电视视频地面广播(Digital Video Broadcasting-Terrestrial, DVB-T)标准,即欧洲标准(EN),是二者中应用最为广泛和灵活的。
采用编码正交频分复用(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing, COFDM)技术。
数字电视地面广播传输系统
李栋
(中国传媒大学信息工程学院)
一、系统描述
1综述
数字电视地面广播传输系统支持固定(含室内、外)接收和移动接收两种模式。
在固定接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务;在移动接收模式下,可以提供标准清晰度数字电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务。
数字电视地面广播传输系统支持多频网和单频网两种组网模式,可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数,并支持多业务的混合模式,以达到业务特性与传输模式的匹配,实现业务运营的灵活性和经济性。
2统框图
数字电视地面广播传输系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换。
首先对外部输入的MPEG-2 TS包(188字节)码流进行扰码(随机化)和前向纠错编码(FEC),然后进行从比特流到符号流的星座映射,映射的符号流经过交织后形成基本数据块。
基本数据块与系统信息组合(复用)后,经过帧体数据处理形成帧体。
而帧体与相应的帧头(PN序列)复接为信号帧(组帧),经过基带后处理转换为基带输出信号。
该信号经正交上变频转换为射频信号(UHF和VHF频段范围内)。
发送端原理如图1所示。
图1 发送端原理框图
每个频道的射频带宽为8MHz(有效带宽7.56MHz),每个频道可同时传输5—6套标准清晰度电视节目或1套高清晰度电视节目(或2套准高清晰度电视节目)。
可提供20种数据率的选择(从4.8Mbps—32.4Mbps)。
我国的地面数字电视有两种方式:单载波和多载波。
信号处理很多部分是相同的。
在多载波系统中,共有3780个载波,载波间隔为2kHz,可能使用的调制方式主要有4QAM、16QAM、32QAM、64QAM等,传输的数据按一定的规则分配在各个载波上同时传输。
在单载波系统中,只有一个载波,它完成全部的传输任务,它同样有上述可能的调制方式。
在单位时间内,单载波系统和多载波系统完成的任务量(数据率)是相同的。
二、基带信号频谱特性和谱模板
1频谱特性
对应于射频发送信号的成形滤波后基带信号(未含双导频插入)典型频谱特性如图所示。
成形滤波后基带信号频谱特性
2带外谱模板
在电视频道带宽之外的频谱能量可通过合适的滤波进行抑制。
当数字电视发射机和模拟电视发射机(PAL制模拟电视)位于同一个发射台,并且数字电视发射机使用的频谱位于模拟电视发射机的上邻频或下邻频时,建议数字电视发射机使用的频谱模板如图17和表6所示。
图17所示的谱模板满足模拟电视的最小保护需求,并适用于如下情况:数字和模拟电视可非极化辨识;并且两种发射机的辐射功率相同。
如果两个发射机的发射功率不同,需要按比例进行修正。
图18的信号功率在4kHz带宽下测得,其中0dB对应整个输出功率。
三、国家标准系统参数归纳。