数字电视传输技术分析

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数字电视传输技术 ................................................................................. 2

摘要 ................................................................................................... 2

第一章 绪论 ..................................................................................... 2

1.1 引言 ..................................................................................... 2

1.2 数字电视的发展 .................................................................. 3

第二章 数字电视传输标准 .............................................................. 3

2.1 国内标准.............................................................................. 3

2.1.1 DMB-T .......................................................................... 3

2.2 国际标准.............................................................................. 4

2.2.1 DVB.............................................................................. 4

2.2.2 ISDB-T ........................................................................ 5

2.2.3 ATSC ............................................................................ 5

第三章 数字电视调制技术 .............................................................. 5

3.1 数字电视调制技术的分类 .................................................. 6

3.2 数字电视正向传输采用的调制........................................... 6

3.3 数字电视反向传输采用的调制........................................... 6

第四章 数字电视接口技术 .............................................................. 7

4.1 LTE概念 .............................................................................. 7

4.2 爱立信LTE广播解决方案 .................................................. 8

4.3 未来电视和LTE联姻 .......................................................... 8

第五章 总结与展望 .......................................................................... 9

数字电视传输技术

龚建生 0220(传输标准) 杨根红 0205(调制技术) 谢小鹏 0225(空口技术)

摘要

随着时代、科技的发展,人类社会已经进入信息化时代,正处于一个生机勃勃的发展过程,作为信息化时代的主要标志,“数字化技术”有着突飞猛进的发展。数字电视、高清晰度电视、交互电视、多媒体通信等一大批高等技术正在朝人们走来,也将逐渐改变我们的日常生活、工作和学习方式。数字电视(DTV),是电视接收系统的发展潮流。

本文着重介绍了数字电视的传输技术。数字电视按传输方式分为地面、卫星和有线三种。文章首先综述了数字电视的国内传输标准和三大国际传输标准,并且详细介绍了数字电视所使用到的各种调制技术。最后,文章介绍了数字电视传输的空中接口技术。

关键字:传输标准,调制技术,空口技术

第一章 绪论

1.1 引言

二十一世纪是信息技术飞速发展的时代,最基本的特征就是数字化、网络化和信息化。随着科学技术的发展,各行各业都发生了翻天覆地的变化。与此同时,广播电视领域也发生了质的变化,科学技术的进步和人类对高品质视听的追求,推动和加速了数字电视替代模拟电视的步伐。人们对生活方式要求的提高,和掌握信息的及时性和准确性的需要,结合数字电视本身的优势,在智能化设备上实现数字电视的收看,也成为市场上的一大亮点。

电视数字化是广播发展的必然趋势,我国政府和广电总局已经把2015年实现全面数字化作为明确的发展目标,现在数字电视日益成为电视系统的主流。 1.2 数字电视的发展

数字电视与传统的模拟电视相比具有明显的优势:图像传输质量较高,抗干扰能力强、无信号失真和噪声积累,从而提高了图像和声音的质量;频谱资源利用率高,数字视频压缩技术的应用有效地减少传输频带,使得在有限的频带范围内传输更多的节目;多信息、多功能,方便的实现图像、语音和数据等多媒体信息的兼容传输:数字信号不受电源波动,器件非线性的影响,采用大规模集成电路处理数字信号,降低设备的功耗,减小体积,提高了设备的可靠性。

第二章 数字电视传输标准

图1 地面数字系统组成

2.1 国内标准

2.1.1 DMB-T

该标准的核心就是采用了时域同步正交频分复用(Time Domain Synchronous

Orthogonal Frequency-Division-Multiplex,TDS-OFDM)调制技术,每个频道有效净荷的信息传输码率在8MHz的带宽下可高达33Mb/s。

DMB-T传输系统的设计指导思想是将数据检测与信道估计分别对待,以获得最佳接收效果。对于数据检测,DMB-T传输系统采用频谱效率高、抗多径干扰能力强、适用于宽带信号传输的OFDM调制方式。对于信道估计,DMB-T传输系统在时域采用已知的周期伪随机(PN)序列作为参考信号。与现有的数字电视传输标准相比,DMB-T采用了一种时域信号处理与频域信号处理相结合的创新技术,可以同时发挥数字信号处理在时域和频域的优势。

DMB-T的多层分组乘积码可以采用最新的Turbo算法解码,以获得接近信道容量的传输性能。针对不同的应用,DMB-T传输系统的前向纠错编码使用两种不同的模式:电视模式和多媒体模式。

由于采用了IDS-OFDM调制技术,DMB-T传输系统不仅适用于传统的电视节目(视频码流)广播,也适用于提供其它多媒体信息传输服务。

2.2 国际标准

国际中有三大数字电视标准,分别为DVB标准、ISDB-T标准和ATSC标准。

2.2.1 DVB

DVB, 数字视频广播Digital Video Broadcasting的缩写 ;是由DVB项目维护的一系列国际承认的数字电视公开标准。

DVB系统传输方式有如下几种:

卫星 (DVB-S 及 DVB-S2)

有线 (DVB-C)

地面无线 (DVB-T)

手持地面无线 (DVB-H)

这些传输方式的主要区别在于使用的调制方式,因为不同它们应用的频率带宽的要求不同。利用高频载波的DVB-S使用QPSK调制方式,利用低频载波的DVB-C使用QAM-64调制方式,而利用VHF 及 UHF载波的DVB-T使用COFDM调制方式。

2.2.2 ISDB-T

ISDB(英文:Integrated Services Digital Broadcasting),即“综合数码服务广播”,是一种由日本电波产业会(ARIB)自主制定的数码电视制式。ISDB-T是日本采用的地面传输制式。

ISDB利用一种标准化的复用方案,在一个普通的传输信道上可发送各种不同的信号,同时可以通过各种不同的传输信道发送复用信号。ISDB具有柔韧性、扩展性、共通性等特点,可以灵活地集成和发送多节目的电视和其它数据业务。

2.2.3 ATSC

美国于1996年12月24日已决定采用以HDTV为基础的ATSC(Advanced

Television System Committee)作为美国国家数字电视DTV标准。

1998年11月1日开始实施数字电视地面广播(DTV),有24个电视台发送全数字电视,1999年11月1日有120个电视台播出数字电视节目,其余的电视台在2003年5月1日播出数字电视。美国的ATSC标准是1997年国际电讯联盟(ITU)的第一个数字电视国际标准。ATSC采用单载波传输调治技术,因此其移动接收效果不好。

第三章 数字电视调制技术

图2 数字电视系统框图

3.1 数字电视调制技术的分类

数字电视调制可分为两大类: 数字电视正向(下行)传输采用的调制和数字电视反向(上行)传输采用的调制。

3.2 数字电视正向传输采用的调制

(1) 数字电视卫星传输时,由于传输的距离较远,要求采用抗干扰能力较强的调制方法。一般采用四相相移键控调制(Quadrature Phase-Shift Keying,QPSK)。

(2) 数字电视有线传输时,一般采用多电平正交幅度调制(Multilevel

Quadrature Amplitude Modulation,MQAM)方式。这种调制方法的频谱利用系数较高,抗干扰能力次于QPSK。

(3) 数字电视地面广播时,

欧洲采用编码正交频分多路调制(COFDM)方式,这种方式的抗干扰能力极强,它可满足移动接收的条件。

美国采用多电平残留边带调制(Multilevel Vestigial Side Band,M-VSB)方式,我国有的实验方案中提出采用偏置正交幅度调制 (Offset-QAM)方式。

3.3 数字电视反向传输采用的调制

在双向传输中,用户端的数据(如用户上网(Internet)数据、视频点播数据、计算机数据、各种计费数据等)需要传向前端,由于用户数为千家万户,千家万户的数据汇集到前端,数据中夹杂着各种噪声也一起涌向前端,形成所谓的“漏斗效应”,为克服它,必须选择抗干扰性能很强的调制方式。目前采用的主要调制方法如下: