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DVB-T技术手册(完整版).pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：3.39M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    调制方式
    模式
    Synchronization_id同步标识数值
    功能
    在MIP包中可以放置一些功能函数，用来描述发射机的一些属性，见下面表7
    句法
    句法
    句法
    比特数量
    含义
    句法
    比特数量
    含义
    Ps min= Pn + C/N(3.2)
    调制方式
    7．5复用器----数字电视前端的路由器
    7．6数字电视CA系统
    7．7 超级MPEG2编码器
    图文电视
    输出接口
    控制与监控
    系统软件升级
    7．8全省EPG解决方案
    7．9数字电视多媒体数据平台
    DVB-T 技术手册 前言 前言 开路地面电视正在拉开新的战场 开路地面电视曾经是我们进入电视世界的大门，记忆当中 60 年代只有部级高干家中才 有的几个原苏联进口的 16 寸黑白电视，75 年开始，国内开始生成 9 寸及 12 寸的黑白电视 机，当时能够获得 1 台 9 寸黑白电视机，就像今天希望得到 1 辆家用小汽车一样，是许多家 庭的梦想，可以坐在家里免除去电影院的辛苦，当时的中央电视台 2 套开路节目及北京电视 台的 1 套开路节目，不知陶醉了多少人。 80-90 年代，有线电视出现了迅猛的发展，10 年间我国建成了世界上最大的有线电视网， 拥有了 8000 万的世界上最多的有线电视用户，开路地面电视成了人们遗忘的角落，成为城 市“边缘”人口的收视手段，是电视行业老少边贫地区代名词，事情总是十年河东，十年河 西，峰回路转，地面开路电视的数字化正在开始，春天正在到来，其原因在于以下几个方面。 一，来自电讯行业的飞速发展的压力 最近几年电讯行业飞速发展，特别是因特网和无线通讯领域。因特网的发展晚于有线电 视网，但是其发展的速度、深度、及广泛度都大大高于有线电视网，目前已经做到无处不有， 无时不有，其内容的丰富性更吸引了更多的用户，特别是年轻用户，在 20-40 岁年轻人中间 因特网已是主要的信息获取源。从技术上来讲，过去一直是制约因特网与广电网抗衡的带宽 问题，目前正在逐渐解决，小区宽带网已经可以提速到 1Mb/s,ADSL 电话线的速度已经达到 512kb/s，预计在三年内，第二代 ADSL 技术可以将带宽提高到 18Mb/s 以上，完全可以传送 广播级 MPEG2 数字电视频道,同时数字视频信源编码的技术不断提高，普通画面节目可以编 码到 1Mb/s，体育竞赛节目在 2Mb/s 可以达到基本满意的效果。所以通讯行业传输高质量广 播级数字的视频的技术屏障正在消失。 最近的一次广电展 CCBN 特别邀请了新浪与搜狐两大门户网站加盟，并且将今年定义 成网络年，是广电行业的务实精神的体现，放下架子，卸掉包袱，虚心学习，紧起急追，投 入到市面上场竞争当中。 无线通讯中的手机行业更是火爆，去年春节的一项信息业务营业额等于广电全年的营 业额，其总的市场规模更是广电的十几倍。随着新一代 3G 技术的到来，其宽带及多种增值 服务更是咄咄逼人。 看看人家的市场蓬勃发展，广电同仁不免自问，我们也有广泛的无线电频谱资源，这 些资源已经沉睡十几年，我们为何不能利用这一资源开展移动数字电视及多媒体服务与电讯 较量，与其鱼死网破，不如放开一搏。 二，广电内部改革急需开辟地面数字电视这一资源 最近五年以来，国家加大了中型国营企业和国家机关的改革强度，从中央到地方，在保 留原来的广电局和厅的行政机构的前提下，都成立了“翻牌”集团企业。例如：某某省广电 集团，广电传输公司，广电节目公司等，使国家机关向企业化过渡。95 年开始的卫星电视 数字化已经圆满结束，卫星电视节目全部实现数字化传输，有线电视的数字化的进军号已经 在今年的 CCBN 上吹响，张海涛局长要求在 5 年内发展 3000 万机顶盒用户，中央电视台的 数字有线平台也于 7 月 15 日开始向全国传送信号。北京、上海、深圳、广州等，大城市的 数字有线电视节目已经开播。 在卫星电视数字化完成以后，有线电视数字化如火如荼地展开的时候，广电系统负责 电话:010-82551072/73/98/99 传真:010-82551097 网址:http://www.dh-tv.com 电子邮箱:support@digital-horizon.com.cn
    DVB-T 技术手册 前言 地面电视传输业务，与广播电视塔打交道的同仁们却长期处于冷板凳状态，思想与市场隔离 与新技术脱节，地面数字电视的到来，可以使这些同事们焕发青春，找回自已的市场定位， 可以预计在不久的将来，一大批地面数字移动电视公司会像雨后春笋一样出现。 三，中国地面数字电视标准—千呼万唤不出来 在大家的记忆当中，中国地面数字电视的标准的“年底之说”已经讲了四年了，不知道 还要讲几年，好在大家都看到了一线曙光。四年前的五个赛手，今天只剩下两个，以清华大 学为代表的多载波方案和以上海交大为代表的单载波方案，他们后面的基础平台方案分别是 欧洲的 DVB-T 和美国的 ATSC 数字地面电视标准。 谈到中国的地面数字电视标准，就不免让人们联想起 SVCD 标准 TD-SCDMA 标准。上 个世纪 90 年代，中国 VCD 市场可以说是一枝独秀，在盗版光盘的推动下，造就了新科， 爱多这样的时代英雄，在强大的市场后盾推动下，制定了 S-VCD 标准，希望避开 DVD 标 准，免除 DVD 标准的诸多入门费及权利金，但是大家不能回避的一个事实是中国是世界家 电市场的廉价加工基地，世界市场的需求是 DVD 而不是 S-VCD，我们的企业仍然需要“照 单抓药”，更不要说当今世界的主流媒体市场控制在欧美强国，从信源上讲就是要用 DVD。 这几年手机市场的火爆更是让国人切痛没有标准所吃的亏，于是乎在欧美两大移动通讯标准 中涌现出了中国的 TD-SCDMA， 标准是靠实力制订出来的，而不是靠感情制订出来的，一个标准不仅要能写出来，而 且还要能生产出相关的设备，而且还要花上几年或十几年进行测试考验，中国的电子工业目 前还只是一个从粗加工到精加工的转换过程；所谓粗加工，就是按照大散件和小散件的组装， 精加工是指进入电子器件的生产，特别一些关键的半导体集成电路的生产；台湾南韩在这方 面所走过的道路我们也许是非走过一遍的，集成电路从一些简单的逻辑门电路到大规模存储 器件，最后到专用集成电路 ASIC 和中心处理器(CPU)，只有走完这一路程，制订标准才有 了雄厚的技术和资本基础。 想起当年刘少奇同志说的一名话：造船不如买船，买船不如租船，采用造船，租船还 是买船，关键要看产业发展状况，关键要适应当前的产业发展状况。 做数字卫星电视时我们还没有想起做标准，当然是照搬 DVB-S，数字有线电视标准酝 酿三年最后还是采用 DVB-C 标准为主体，在 SI 部分进行修改。数字地面电视标准准备时间 长，国家投资多，媒体的炒作也热，搭上弓的箭，怎能不射。 想到中国的标准，就会想到中国的男子足球，经过几十年的磨难，终究会冲出去的， 但是第几次冲出，不得而知，只是大家以平常心态来看待这个事就好。 四，地面数字电视的市场定位及运营模式 在我国卫星数字电视的任务是信号覆盖和信号分配，直播星据说在 2005 年进行，但并 不乐观。有线电视的核心任务是传输到户，特别是在大中型城市人口密集的地方，随着数字 化技术的采用 200-300 个频道到户是轻而易举的。今天发展地面数字电视还有没有市场空间, 市场定位在何处? 这里先要注意到数字地面电视的两个特点 -----有限的无线电频率资源 DVB－T 系统可采用 QPSK，16QAM，64QAM 三种调制方式，根据不同的地理环境， 电磁波的覆盖情况并兼顾移动接收，每个模拟 8MHz 通道可以传送的有效码流率在 5Mb/s～ 电话:010-82551072/73/98/99 传真:010-82551097 网址:http://www.dh-tv.com 电子邮箱:support@digital-horizon.com.cn
    DVB-T 技术手册 前言 32Mb/s，采用平均值 17Mb/s，它的频带利用率只是 DVB－C 系统每 8MHZ 带宽的利用率的 一半，因此采用高性能的 MPEG2 编码器，将每路广播及电视节目带宽降到 2Mb/s 以下，采 用先进的 MPEG4 编码技术，将多媒体电视节目带宽降到 0.5Mb/s 是非常必要的。 -----无限（线）的移动多媒体增值服务 DVB－T 网络出现在 DVB－C 网络之后，DVB－T 不可能在基础业务上与 DVB－C 进 行竞争，为了在市场上找到自己的位置，必须发挥自己的移动特点，在增值业务上下功夫， 目前在欧洲运行的几个 DVB－T 网络都是以增值服务为核心的，例如英国的 MHEG5 交互 电视，法国的 MHP 交互电视及挪威的移动 INTERNET，MPEG4 等。 因此地面数字电视服务平台的主要特点是： ① 采用最新一代超级 MPEG2 编码器，每路电视节目在 2Mb/s，可以达到优良 DVD 质量， 降低码流率到 0.5Mb/s 时该编码器仍然可以达到 VCD 质量。 ② 采用 IP/DVB 技术，对每路 0.5Mb/s 的 MPEG4 流媒体视频进行复用传输，进一步增加无 线频带的利用率。 ③ 采用 IP/DVB 技术，实现因特网与数字电视网的联接，开展高速移动因特网业务。 ④ 采用交互电视服务平台，开展符合多种格式的交互电视服务，例如：OPEN TV， MEDIA-HIGHWAY MHP 等 ⑤ 采用 EPG 服务平台，不仅支持主前端 EPG 信息服务，而且支持全省所有分前端的 EPG 信息。 ⑥ 采用数字电视分析监控器，实现通过 WEB 网络的全省 DVB－T 网络的技术监控。 ⑦ 采用复用加扰一体机，实现节目的过滤，调度，播控，复用及加扰，加扰器可以实现与 多家 CA 厂家的同密播出。 （8）采用 DVB-T 多载波 COFDM 调制技术，支持移动数字电视及多媒体业务。 （9）采用单频网 SFN，节约珍贵的无线电频谱资源 本篇文章只是作为下面一系列介绍欧洲地面数字电视平台的引子,作者将以 DVB-T 标 准 TR-101190 为主轴线，分别介绍如下内容。 ---DVB-T 系统综述 ---DVB-T 网络介绍 ---DVB-T 单频网的同步 ---DVB-T 的接收与覆盖 ---DVB-T 的扩展 DVB-H 系统 ---DVB-T 的等级调制 ---DVB-T 发射机 ---DVB-T 增值前端 电话:010-82551072/73/98/99 传真:010-82551097 网址:http://www.dh-tv.com 电子邮箱:support@digital-horizon.com.cn
    DVB-T 技术手册 第一章 DVB-T 系统综述 第一章：DVB-T 系统综述 前言 DVB-T 是指利用开路地面传输媒介进行 MPEG-2 数字电视的传输的标准，由于地面电视 传输的特殊环境，经过多年的研究论证，参与 DVB 组织的专家们选定 COFDM 码分正交频分复 用的信道调制技术，同时伴随着强大的纠错码，达到频谱利用效率与传输可靠性的平衡。 COFDM 信道调制编码技术提供 2 种子载波数量 2k 和 8k 模式，3 种调制方式，4 种保持间隔， 支持小范围和大范围的单频网运行（SFN），同样一路数字电视节目，可以通过多个发射机的 同一频率同时接收，以提高接收效果。系统可以支持目前模拟电视系统的 8MHz 带宽，以及 7MHz 和 6MHz 带宽。为了防止反射干扰以及接收来自多个同频发射机的信号，引入了保护间 隔的概念；为了适应不同环境的传输，系统支持等级调制。 电话:010-82551072/73/98/99 传真:010-82551097 网址:http://www.dh-tv.com 电子邮箱:support@digital-horizon.com.cn
    DVB-T 技术手册 第一章 DVB-T 系统综述 1 2 复 用 器 GPS 时钟 单频网 适配器 能量 扩散 外纠 错码 （RS） 外交织 I=8 内纠错码 (Viterbi) 编码器 编码器 一、 DVB-T 系统框图 内交织 N MPEG-2 信源编码及复用 能量 扩散 外纠 错码 （RS） 外交织 I=8 内纠错码 (Viterbi) 幅度/相 位映射 帧适配 OFDM 调制 保 护 间 隔插入 数模 转换 上变频 发射机 导频及 传输参 数插入
    DVB-T 技术手册 第一章 DVB-T 系统综述 上面为 DVB-T 系统框图，单频网适配器之后部分，发射机之前部分通常称为 DVB-T 调制器或 DVB-T 激励器，激励器可以中频输出或射频输出，其信号进行预放和功放后传向天线发射，下面对各个部分进行简单 描述。 （1） 信源编码及复用 该部分与数字有线电视 DVB-C 及数字卫星电视 DVB-S 相同，它对多路数字音频及数据进行复用，合成 多节目传输流（MPTS）。在复用器中插用 EPG 电子节目菜单，根据管理及服务模式对全部节目或部分节目进行 加扰、加密，复用器的输出信号可以传送到 DVB-T 的调制器激励器加入信道纠错及 COFDM 调制。 （2） 单频网适配器 该设备的作用是将来自全球定位系统（GPS）的标准频率及时间插入到数字电视传输流当中，为单频网 （SFN）提供标准频率及时间信号，插入 GPS 时钟后的 TS 流当中含有 MIP 包。当采用多频网（MFN）时该设 备可以省略。 （3） 等级调制 从单频网适配器出来的信号被一分为二，DVB-T 根据传输环境的不同，分别实行不同的信道纠错保护， 一个码流可以采用较强的纠错码，利用抗干扰强的调制方式如 QPSK，但码流率较低；另一个码流可以采用较 弱的纠错码，利用抗干扰弱的调制方式，例如 16QAM，码流率较高，接收机通常可以根据应用不同，选择接 收任何一个载波。 （4） 能量扩散 从复用器或单频网适配器出来的传输流有可能包含连续的 0 和 1，使信号含有直流分量，造成接收解码 困难，能量扩散的目的是采用随机的方法将这些连续的 0 或 1 分散开来。 （5） 外码纠错 这部分纠错与 DVB-C 及 DVB-S 相同，采用 Reed Solomon 纠错，简称 RS 码。它在 MPEG2 数字电视 传输流 188 字节上，加入 16 个字节的冗余纠错码，构成一个 204 字节长度的传输流，该纠错码主要面向突发性 连续错误。 （6） 外交织 外交织纠错也叫 Forney 卷机交织，其功能是将连续的错误打散，让它们平均分布在多个 188 传输包码流 当中，以提高上面的外纠错码的纠错效率。 （7） 内纠错码 内纠错码也称 Viterbi 纠错码。上面所说的 RS 纠错码是面向 188 长度的传输包进行纠错的，而 Viterbi 纠 错码是面向比特的纠错码。根据加入的冗余码长度，可以分成 1/2、2/3、3/4、5/6、7/8 四种。1/2 具有最强的纠 错码能力，但是其保护码与有用码比例为 1 比 1，带宽比较浪费，7/8 的保护码只占有用的八分之一，带宽利用 率高，但是纠错能力弱。 （8） 内交织编码 这里包括比特交织及字符交织两部分。比特交织是将从内纠错 Viterbi 编码输出的二路码流，分别按照 QPSK，16QAM 和 64QAM 的要求交织成为二路，四路及六路比特流，然后将分别含有 2 比特，4 比特和 6 比 特的字符映射到 2k 模式中的 1512 个载波或 8k 模式中的 6048 个载波中，再实现字符交织（Symbol Interleaving）。 （9） 幅度相位映射 该功能将上面分别由 2 比特，4 比特和 6 比特构成的字符，依据 QPSK，160QAM 和 64QAM 三种不同的 调制方式，进行幅度和相位的影射。 （10） 导频及传输叁数信令插入 传输参数信令（TPS）描述了 DVB-T 系统的主要传输参数，它包括：2k 或 8k 模式，QPSK，16QAM， 64QAM 调试方式，保护间隔，等级调制参数 Alfa，内纠错 Viterbi 码等。导频信号（Pilots）的插入是为了方便 接收机对接收信号的幅度及相位进行估算，提高接收质量。它包含连续导频信号（Continual Pilots）和离散导 频信号（Scattered Pilots） (11)COFDM 调制 COFDM 调制也称反向快速富里叶变换（IFFT），它实现了将 I.Q 信号向 2k 模式 1512 个载波或向 8k 模 式的 6048 个载波的转换。我们知道，一个时域信号可以将分解成无穷多个频域信号的叠加，这一过程简单来讲 就是正交频分复用调制（COFDM），而这一过程在数学上等效为进行一个反向快速富里叶变换。 （12） 保护间隔插入 为了克服反射波的干扰以及来自多个发射机的多波效应，我们将每一帧最后一个字符进行重复，重复长 度可以是有用字符长度的 1/4、1/8、1/16、和 1/32，以防止由于多路反射及尚造成第 N-1 个字符与第 N 个字符 电话:010-82551072/73/98/99 传真:010-82551097 网址:http://www.dh-tv.com 电子邮箱:support@digital-horizon.com.cn
    DVB-T 技术手册 第一章 DVB-T 系统综述 的重叠，这就是保护间隔。 二、 DVB-T 系统的主要参数 DVB-T 系统中可以调节的参数如下： 1、内纠错码率 FEC（1/2，2/3，3/4，5/6，7/8） 2、子载波调制方式（QPSK，16QAM，64QAM） 3、保护间隔（1/4，1/8，1/16，1/32） 4、等级调调制参数（α=1，非等级，α=2, 4 等级） 5、载波数量(2k=1705 个载波，8k=6817 个载波) DVB-T 系统的可用净码流传输率可以采用如下公式计算: Ru=Rs x b x CRv x CRrs x (Tu/Ts) 采用立体图形进行表达如下： 表一 电话:010-82551072/73/98/99 传真:010-82551097 网址:http://www.dh-tv.com 电子邮箱:support@digital-horizon.com.cn Ru：可用净码流比特率(Mb/s) Rs：字符率 6,75MS/s，它是有用数据载波数量与字符长度的倒数之积，例如：8k 模式中 6048/896uS，2k 模式 中 1512/224uS b：子载波比特数,QPSK 时 b=2, 16QAM 时 b=4，64QAM 时 b=6 CRv：内纠错码率(1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8) CRrs：RS 纠错码, 188/204 Tu：有用字符长度 Ts：保护间隔字符及有用字符总长度，对于保护间隔 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 (Tu/Ts) 分别等于 4/5, 8/9, 16/17, 32/33 根据上面的公式,我们不难计算出 DVB-T 系统中可能出现的所有可用净码流比特率: 调制方式 内纠错码 保护间隔 QPSK 16 QAM 64 QAM 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 1/4(224uS) 4.98Mb/s 6.64 Mb/s 7.46 Mb/s 8.29 Mb/s 8.71 Mb/s 9.95 Mb/s 13.27 Mb/s 14.93 Mb/s 16.59 Mb/s 17.42 Mb/s 14.93 Mb/s 19.91 Mb/s 22.39 Mb/s 24.88 Mb/s 26.13 Mb/s 1/8(112uS) 5.53 Mb/s 7.37 Mb/s 8.29 Mb/s 9.22 Mb/s 9.68 Mb/s 11.06 Mb/s 14.75 Mb/s 16.59 Mb/s 18.43 Mb/s 19.35 Mb/s 16.59 Mb/s 22.12 Mb/s 24.88 Mb/s 27.65 Mb/s 29.03 Mb/s 1/16(56uS) 5.85 Mb/s 7.81 Mb/s 8.78 Mb/s 9.76 Mb/s 10.25 Mb/s 11.71 Mb/s 15.61 Mb/s 17.56 Mb/s 19.52 Mb/s 20.49 Mb/s 17.56 Mb/s 23.42 Mb/s 26.35 Mb/s 29.27 Mb/s 30.74 Mb/s 1/32(28uS) 6.03 Mb/s 8.04 Mb/s 9.05 Mb/s 10.05 Mb/s 10.56 Mb/s 12.06 Mb/s 16.09 Mb/s 18.10 Mb/s 20.11 Mb/s 21.11 Mb/s 18.10 Mb/s 24.13 Mb/s 27.14 Mb/s 30.16 Mb/s 31.67 Mb/s
    DVB-T 技术手册 第一章 DVB-T 系统综述 D V B - T n e t d a t a r a t e s 净比特速率[Mps] 35 30 25 20 15 10 5 0 1/2 2/3 QPSK 3/4 5/6 7/8 1/2 2/3 16-QAM 3/4 5/6 7/8 1/2 2/3 3/4 64-QAM 5/6 7/8 1/16 1/4 表二 1/4 1/8 1/16 1/32 保护 间隔 从表一和表二中可以看出，净码流比特率随着内纠错码的提高而提高，随着保护间隔的减小而提高，随 着调制效率 QPSK 16QAM 64QAM 的提高而提高，左上角的 4.98Mb/s 传输效率最低，但是最抗干扰的工作模式， 对应着 QPSK 调制，保护间隔 1/4，内纠错码 1/2，右下角的 31.67Mb/s 对应着最高效的工作模式，64QAM，保 护间隔 1/32，纠错码 7/8，但是信道最脆弱，抗干扰能力弱。 电话:010-82551072/73/98/99 传真:010-82551097 网址:http://www.dh-tv.com 电子邮箱:support@digital-horizon.com.cn
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