現(xiàn)代廣播電視發(fā)送技術(shù)課件

一、總述電視數(shù)字發(fā)射機框圖(1)射頻功率單元▲所用的放大有源器件已由大功率雙極性晶體管，場效應管替代真空電子管。尤其是場效應管應用相當普遍?！e木插件式射頻功率放大模塊。其優(yōu)點有利于規(guī)模生產(chǎn)，并減小停播率。(3)輸出濾波器安裝在發(fā)射機與天線之間，用于抑制帶外分量，防止對鄰頻產(chǎn)生干擾。其結(jié)構(gòu)為帶通濾波器

(4)監(jiān)測監(jiān)測包括兩個含義：監(jiān)測發(fā)射機運行狀態(tài)和監(jiān)視發(fā)射機輸出信號的質(zhì)量。監(jiān)測發(fā)射機運行狀態(tài)。如輸出功率，放大器件工作電流、電壓、溫度等。監(jiān)視發(fā)射機輸出信號的質(zhì)量。作為數(shù)字發(fā)射機與模擬截然不同。它是監(jiān)視數(shù)據(jù)流，如濕視MPEG-2TS。監(jiān)測儀給出的是問題顯示。為能判斷故障，對之相應的數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)要明了、清楚。2.射頻放大器件射頻放大器件是射頻功率放大的核心。將直流能量轉(zhuǎn)換為交變能量，故稱之為“能量轉(zhuǎn)換器“。對整機效率的提高起著決定性作用。真空電子管、晶體管(雙極性晶體管、場效應管，又稱之為固態(tài)器件)可充當射頻放大器件。何謂固態(tài)發(fā)射機，是指由晶體管作為射頻放大器件的發(fā)射機。固態(tài)器件固態(tài)器件中的雙極性晶體管、場效應管工作驅(qū)動(鼓勵)方式不同：雙極性晶體管(指NPN晶體管)是以電流驅(qū)動，稱為電流器件。場效應管是以電壓驅(qū)動，稱為電壓器件。電壓器件僅需提高一定的電壓驅(qū)動而不需要驅(qū)動功率，顯然優(yōu)于電流器件。這就是當今射頻放大器件采用場效應管的原因。當然使用時也有缺乏之處，可采取措施給于克服。場效應管

場效應有：絕緣柵場效應管MOSFET，VMOSFET，LDMOS〔LateralDiffusedMetalOxideSemiconductor〕即橫向擴散金屬氧化物半導體。特點(1)輸入阻抗高，驅(qū)動電平低。(2)線性范圍寬，動態(tài)范圍大。(3)平安工作區(qū)域?qū)?4)熱穩(wěn)定性好。(5)MOS場效應高頻功率管高頻特性好，開關(guān)速度快，(6)MOS場效應可以采用串聯(lián)或者多級并聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式工作，以獲得較大的輸出功率。LDMOS〔LateralDiffusedMetalOxideSemiconductor〕即橫向擴散金屬氧化物半導體。與雙極型晶體管相比,LDMOS管的增益更高，LDMOS管的增益可達14dB以上；LDMOS能經(jīng)受住高于雙極型晶體管3倍的駐波比；因為具有高數(shù)值的瞬時峰值功率，能承受輸入信號的過鼓勵和峰均比(PARR)較大的數(shù)字信號，；LDMOS增益曲線較平滑并且允許多載波數(shù)字信號放大且失真較??；LDMOS晶體管具有較好的溫度特性溫度系數(shù)是負數(shù)，因此可以防止熱耗散的影響；這種溫度穩(wěn)定性允許幅值變化只有0.1dB。

最新的LDMOSFET能夠覆蓋整個UHF波段。也就是說，一個功放模塊在不需調(diào)整的情況下在UHF波段的任一頻率下運行，但是并不是所有稱之為“寬帶〞的功率放大器工作在整個UHF波段，原因是犧牲增益以滿足帶寬。成都新光微波工程有限責任公司設計的數(shù)字電視發(fā)射機中功率放大器全部采用LDMOSFET。分為鼓勵和主放大電路。其中鼓勵局部為寬帶功率放大器，其工作頻段在470MHz~860MHz，工作狀態(tài)為Ａ類，增益大于10dB；末級采用最新的LDMOSFET器件，及平衡放大電路結(jié)構(gòu)，增益大于10dB，交調(diào)抑制小于－55dB，噪聲功率密度大于130dBc/Hz。經(jīng)過優(yōu)化和調(diào)試，滿足系統(tǒng)要求。在單頻道發(fā)射時采用AB類放大，但在寬帶多頻道發(fā)射時，采用A類放大。3.射頻放大器件工作狀態(tài)

射頻放大器件工作狀態(tài)是指：當外界條件，即交流鼓勵電壓、直流饋電(指雙極性晶體管基極直流偏置、集電極直流電壓，場效應管直流柵壓偏置、漏極直流電壓)饋至相應電極及負載(指雙極性晶體管集電極負載、場效應管漏極負載)確定后，放大器件輸出電流的狀況。工作狀態(tài)影響輸出功率、放大器件的能量轉(zhuǎn)換效率及輸出信號線性。故正確選擇工作狀態(tài)是件很重要的工作。選擇射頻放大器件工作狀態(tài)1.選擇工作狀態(tài)前題：▲鼓勵信號類型，有正弦等幅信號及幅度調(diào)制信號。其中：正弦等幅信號適于載波發(fā)生器輸出的載波放大、調(diào)頻鼓勵器輸出的頻率調(diào)制信號放大。電視鼓勵器輸出的MPSK數(shù)字調(diào)制信號放大。幅度調(diào)制信號適于電視鼓勵器輸出的MASK、MQAM數(shù)字調(diào)制信號?！膭钚盘柗鹊头?小信號)，即電壓放大高幅度(大信號)，即功率放大

正弦等幅信號放大選擇工作狀態(tài)

小信號下，考慮輸出電壓盡量高，而不必追求高轉(zhuǎn)換效率。選用A類(甲類)，臨界放大狀態(tài)。大信號下，輸出功率高的考慮是必要的，但這時轉(zhuǎn)換效率的上下引起的后果突出。例如到達10kW的輸出功率，轉(zhuǎn)換效率僅有50%，那直流供給功率將是20kW，其中10kW功率將被損耗在放大器件上。還需要散熱。假設轉(zhuǎn)換效率提高到80%，這時直流供給功率將下降為12.5kW。其中僅有2.5kW功率損耗。這不是一舉二得，何樂而不為之。選用C類(丙類)、臨界放大狀態(tài)；或D類(戍類)實質(zhì)是開關(guān)狀態(tài)。幅度調(diào)制信號放大選擇工作狀態(tài)

幅度調(diào)制信號放大應將包絡不失真放大做為前題，否那么既使到達輸出功率、轉(zhuǎn)換效率高，可是幅度調(diào)制信號失真，影響質(zhì)量豈不無用。小信號放大，選用甲類，其滿制度包絡峰值點處于臨界狀態(tài)。大信號放大，在確保包絡不失真放大前題下盡量作到輸出功率及轉(zhuǎn)換效率高選用工作狀態(tài)。通常選用AB類，其滿制度包絡峰值點處于臨界狀態(tài)。4.固態(tài)射頻功率放大電路雙極性晶體管射頻功率放大電路場效應晶體管射頻功率放大電路▲輸入電路：采用阻抗變換網(wǎng)絡將放大器件輸入阻抗變換為輸入端聯(lián)接電饋特性阻抗Zc。實現(xiàn)阻抗匹配，到達最大限度的傳輸效率?！敵鲭娐罚翰捎米杩棺儞Q網(wǎng)絡將放大器輸出負載變換為放大器件所需要的最正確負載值，使放大器件在輸入鼓勵值下輸出不失真的最大交流功率，或最高能量轉(zhuǎn)換效率。射頻信號是利用傳輸線傳送，同軸電纜應用廣泛。為使負載獲取到最大功率的條件是負載值應等于傳輸線的特性阻抗Zc，否那么會向信號源反射能量.。稱者為匹配而后者為失配。用傳輸線負載端的反射損失(又可用反射系數(shù)p或駐波比s)描述失配。三者之間的關(guān)系為：反射損失=20lg1/p(dB)(4-17)駐波比s=1+p/1-p(4-18)反射系數(shù)p=U反射/U入射(4-19)如p=0.1s=1.22反射損失=20(dB)p=1s=∞反射損失=0(dB)負載端短路或開路p=0s=1反射損失=∞(dB)負載等于傳線特性阻抗Zc▲直流饋電電路采用并聯(lián)饋電路，提供放大器件工作所需的偏置(基極、柵極)、直流電壓(集電極、漏極)。要求采用的電路直流通路下，阻隔輸入交流鼓勵信號，輸出交流信號不串入直流電源。阻抗變換網(wǎng)絡

▲阻抗變換網(wǎng)絡型式諧振式-倒L型、T型及π型。

非諧振式-傳輸變壓器實現(xiàn)：采用集總參數(shù)和分布參數(shù)結(jié)合的微帶電路。(1)功率合成是指N個(N≥2)等同的功率放大器，其輸出利用合成網(wǎng)絡實現(xiàn)輸出功率P~相加，獲取NP~輸出功率。

為了實現(xiàn)功率合成，需要分配網(wǎng)絡將前級供給的功率等分于各晶體管功率放大器，作為輸入信號功率。除此之外，放大器輸入端電壓的相位也要滿足要求。分配網(wǎng)絡與合成網(wǎng)絡互為可逆網(wǎng)絡，即兩種網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)形式是相同的，僅是輸入、輸出端接法倒置。(2)功率合成增益等于組成功率合成的單級功率放大器增益(3)獲取NP~的條件是分配與合成網(wǎng)絡必采用同一型式網(wǎng)絡，功率合成應用范圍：1.利用多支低功率固態(tài)功放器件組成功率放大器，獲取較高功率輸出2.為實現(xiàn)幅度調(diào)制波線性放大，可用低功率固態(tài)功放器件，工作于線性區(qū)域，，借用功率合成，輸出功率較大的線性功率。3.組成積木式固態(tài)發(fā)射機4.實現(xiàn)多部發(fā)射機共用一套天線與饋線系統(tǒng)，這時將合成網(wǎng)絡稱為雙工器、多工器。分配/合成網(wǎng)絡類型

1.傳輸線變壓器合成與分配網(wǎng)絡

2.3dB定向耦合器功率合成與分配

信號源饋給端口1，端口2(耦合端)及端口4(直通端)獲取U2超前U4相位900的等同電壓。其值等于0.707U1。為確保端口3(隔離端)為零電壓，信號源內(nèi)阻抗、其它端口所接電阻值應等于3dB定向耦合器特性阻抗Zc，通常選取Zc=50Ω，其原因是考慮端口1聯(lián)接的同軸電纜的特性阻抗為50Ω。

3dB定向耦合電纜線，簡稱雙絞心電纜，

3dB定向耦合器構(gòu)的功率合成放大電路

3.1/4波長傳輸線分配/合成網(wǎng)絡1/4波長傳輸線阻抗變換器而構(gòu)成的同相分配原理圖，其鏡像電路為1/4波長傳輸線阻抗變換器而構(gòu)成的同相合成。

300W功率模塊

1.2kW功率放大器

三、數(shù)字電視鼓勵器地面數(shù)字電視標準國際標準：

美國的ATSC標準，屬單載波。

歐州的DVB－T標準，屬多載波。中國的標準：

上海交大的ADTB－T標準，屬單載波。

北京清華的DMB－T標準，屬多載波。需要解決的問題

(1)足夠好的接收性能，在室內(nèi)采用簡單、小型和低增益天線實現(xiàn)穩(wěn)定接收，對于移動用戶在較強的靜態(tài)和動態(tài)多徑的環(huán)境中，仍能夠穩(wěn)定收視電視節(jié)目。為到達以上目的島需要解決抗動態(tài)多徑干擾、頻率選擇性衰落。(2)在8MHz帶寬內(nèi)提供高質(zhì)量高清晰電視節(jié)目(HDTV)要解決高速碼流傳輸(20Mbit/s的凈荷碼率)(3)高度靈活的操作模式，系統(tǒng)能夠支持固定、便攜、步行、手持或移動接收。(4)易于和其它媒介或效勞器接口，支持多節(jié)目/業(yè)務，能夠通過分級調(diào)制得到分級效勞，具有交互性。(5)高度靈活的頻率規(guī)劃和覆蓋區(qū)域，能夠使用單頻網(wǎng)SFN和同頻道覆蓋擴展/縫隙填充。(6)系統(tǒng)應允許多種本錢價格的接收機使用ADTB－T特點

ADTB－T具有低的接收門限低的接收門限有利于頻譜規(guī)劃、增加覆蓋范圍、減小發(fā)射功率、降低電磁污染、提高接收可靠度和保證接收效果

高碼率(29Mbps)高碼率(23Mbps)中碼率(11Mbps)低碼率(5.5Mbps)ADTB-T-83dBm24dBuv-87dBm20dBuv-94dBm13dBuv-98dBm9dBuvATSC無-84dBm23dBuv無無

DVB-T-76dBm31dBuv-80dBm27dBuv-86dBm21dBuv-91dBm16dBuv

單載波4OQAM多載波COFDM802.11b擴頻通信

▲有效發(fā)射高低高高功率▲傳輸容量大較大隨距離拉長小而下降▲接收門限低高高低▲抗干擾能力強較強差差▲傳輸距離遠且非視距較遠短距離視距視距▲傳輸質(zhì)量高較高差不保證穩(wěn)定差質(zhì)量1.結(jié)構(gòu)

(1)DVB-T系統(tǒng)(2)ADTB-T系統(tǒng)(1)ADTV-T參數(shù)工程內(nèi)容及指標▲發(fā)射頻率470MHz~800MHz〔8MHz步進〕。1240～1300MHZ▲發(fā)射功率5W、10W、30W可選調(diào)〔可根據(jù)應用環(huán)境、傳輸半徑調(diào)整功率，減少不必要的電磁輻射。〕車載式SZ1C-1600F：5～10W面板可調(diào)便攜式SZ1B-1800F：200～1w可選射頻帶寬8MHz▲調(diào)制方式單載波調(diào)制4OQAM壓縮方式MPEG-2▲信源輸入接口模擬接口。發(fā)射設備本身攜帶MPEG-2編碼板，可進行模擬視音頻的編碼。ASI接口，可以外接專業(yè)編碼器。支持MPEG-2、MPEG-4、AVS、H.264等多種編解碼方式視頻BNC音頻卡儂接口，BNC接口〔可選〕模擬視頻復合信號、音頻雙聲道、▲ASI-TS流發(fā)射信噪比≥35dB，▲頻率穩(wěn)定度≤1×10-6▲編碼速率5.5Mbps；11Mbps；23Mbps;加密功能可選外形尺寸便攜式SZ-1：背包式車載式SZ-1：2U標準機箱R&SSx800型鼓勵器(DVB-T)中頻(IF)輸出●中心頻率：30MHz-40MHz●信號電平：如0dBm―-20dBm●信號穩(wěn)定性：±0.5dB±1kHz●I/Q幅度平衡誤差：<0.05%●I/Q相位誤差：<0.05度●調(diào)制誤碼率(MER)：>40dB●頻肩：>52Db@±4.2MHz●雜波：>52dB●反射損耗：>55dB內(nèi)糾錯碼率(FEC)：表示FEC糾錯能力。數(shù)值越大，如7/8比2/3糾錯能力弱，但凈負荷數(shù)據(jù)量多。詳情見?相關(guān)知識?保護間隔：在有效碼元段之間填充的時間段，以解決多徑干擾。其時間為碼元的1/4，1/8，1/16，1/32。填充內(nèi)容為有效碼元段的第1個碼元。交織深度即在交織時，打亂傳送數(shù)碼順序的程度。MER(ModulationErrorRatio)調(diào)制誤差比MER和EVM測量相同的量，如果星座圖，那么這兩個測量之間很容易地轉(zhuǎn)換。用簡化比值表達時，MER等于EVM的平方再乘以星座圖的峰值/均值功率比。MER與BER之間的關(guān)系見圖64QAM前維特比BER與MER之間的關(guān)系當MER為：24dB(64QAM)30dB(256QAM)，BER迅速上升，直至出現(xiàn)“數(shù)字懸崖〞接收機不能正常解調(diào)。(1)幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)中的“幀〞的引入源于模擬電視中的視頻幀，即將連續(xù)圖像分為一幀一幀畫面?zhèn)魉?。在?shù)字電視，作為連續(xù)的數(shù)據(jù)流可分割一段一段數(shù)據(jù)流，進行連續(xù)傳送，即借用視頻信號幀的概念組織數(shù)據(jù)傳輸，作為一段數(shù)據(jù)流可作為一幀傳送，于是應生出數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。幀結(jié)構(gòu)具有的格式對信號傳送中的抗干擾起著重要作用，故而不同的數(shù)字地面視傳輸方式，如DVB-T、DMB-T、ABTV-T、CMMB等，都在尋求各自具有獨立的幀結(jié)構(gòu)。也就是說：幀結(jié)構(gòu)是不同的?！鳧VB-T幀結(jié)構(gòu)DVB-T采用每幀68個OFDM符號組成，持續(xù)期為TF。每4幀組成一個超幀。每一個符號由一組持續(xù)時間為Ts的載波組成。Ts"持續(xù)時間內(nèi)由持續(xù)時間Ts有用數(shù)據(jù)和持續(xù)時間△保護間隔兩局部組成。一個OFDM幀的符號數(shù)為0-67。所有符號均含有數(shù)據(jù)及參考信息。除此還包括：分散導頻單元、連續(xù)導頻載涉及TPS導頻?！鳤DTV-T幀結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)幀包括：幀頭(確知信息)、加強保護的系統(tǒng)信息及經(jīng)高效編碼保護的數(shù)據(jù)息。國際中：幀格式中幀頭(595字符-78.7ms)、幀體(36個符號的系統(tǒng)信息+3744個符號的數(shù)據(jù)符號=3780個符號-500μs)。在保證傳輸效率下又能提高抗信道動態(tài)衰落的能力。(2)信道估算

顧名思義：信道估算指對信道干擾的探測。在傳輸信息中插入數(shù)據(jù)，依據(jù)該數(shù)據(jù)的傳輸狀態(tài)對傳輸系統(tǒng)參數(shù)進行修正。從而提高系統(tǒng)的抗干擾性。各種標準采用不同方式的信道估算，是他們的亮點之一。DVB-T信道估算導頻及TPS信號●導頻作用OFDM系統(tǒng)中，導頻信號是時間、頻率二維的。以OFDM符號分布于不同的時間和載波頻率上。為了提高估計的精度，插入連續(xù)、分散布兩種類型導頻。導頻的數(shù)量是估計精度和系統(tǒng)復雜度的折中。導頻信號之間的間隔取決于信道的相干時間利和相干帶寬。時域上導頻的間隔應小于相干時間；頻域上，導頻的間隔應小于相干帶寬。連續(xù)導頻作用是向接收端提供同步和相位誤差估值信息。以恒定數(shù)目分散每個OFDM符導內(nèi)。2k下模式45個，8k模式177個。在每個符號中具體載波位置是隨機的，但排列是相同的。接收機預知其規(guī)律。為保證接收到可靠的導頻信號，采用高電平載波幅度的BPSK調(diào)制。即用±4/3的電平調(diào)制在載波的實軸。散布導頻的作用是提供關(guān)于信道特性的信息，即信道估計。如頻率選擇性衰落、時間選擇性衰落及干擾的動態(tài)情況。以上導頻的參加可幫助接收機快速同步和準確解調(diào)。但降低了載波使用效率?！駛鬏攨?shù)信令TPS傳輸參數(shù)信令TPS是與信道編碼和調(diào)制參數(shù)密切相關(guān)。在2k模式中，一個OFDM符號內(nèi)在17個載波上傳輸17次相同內(nèi)容的一“1〞比特調(diào)制信息。采用的符號電平為±1的DBPSK方法調(diào)制在載波的實部。在一幀內(nèi)，68個符號的同一對應位置上的68個比特構(gòu)成一個TPS塊，因而一幀內(nèi)有相同信息內(nèi)容的17個TPS塊。TPS傳輸參數(shù)信令有：星座圖類型、分層信息、保護間隔、卷積編碼率、模式以及超幀內(nèi)的幀號(4幀構(gòu)成一個超幀)等。ADTV-T信道估算(3)信道編碼●必要性在實際的通信系統(tǒng)設計中，不僅要關(guān)心有效性，還同樣關(guān)心可靠性問題，即每一次傳輸過程能否在接收端得到正確的碼元恢復。碼元通過信道傳輸，由于信道的干擾和噪聲無法防止，其碼元過失概率完全不可防止。因此，一個完整、實用的通信系統(tǒng)通常都包含信道編碼和解碼。鑒于視頻信號在傳輸前經(jīng)過高度壓縮以降低碼率，故而傳輸錯誤會對最后的圖象恢復產(chǎn)生極大的影響，因此信道編碼的性能顯得尤為重要?！裥诺谰幋a類型碼元過失控制的根本方式可以粗分為兩大類，一類是反響方式，包括反響重發(fā)〔ARQ〕、信息反響〔IRQ〕和混合糾錯〔HEC〕等方式，其根本特征是信道編碼構(gòu)造簡單，需要反響信道；另一類稱為前向糾錯〔ForwardErrorCorrection，F(xiàn)EC〕方式，所謂“前向〞，是指解碼器根據(jù)碼元的規(guī)律性自行糾正錯誤。其優(yōu)點是單向傳輸，不需要反響，糾錯迅速，缺點是糾錯碼的構(gòu)造復雜，編碼效率較低。在未來的多媒體播送通信網(wǎng)絡中，用戶上行信息和某些數(shù)據(jù)量小、對傳輸錯誤非常敏感的多媒體效勞可以采用反響方式；而網(wǎng)絡的主要效勞方式——視頻播送通信，由于自身的特殊性只能采用FEC方式。FEC糾錯碼型根據(jù)檢驗碼元與信息碼元之間的關(guān)系，可以分為分組碼和卷積碼兩大類。假設本碼組的檢驗碼元僅與本碼組的信息碼元有關(guān)，而與其它碼組的信息碼元無關(guān)，那么稱這類碼為分組碼。假設本碼組的檢驗碼元不僅和本碼組的信息碼元相關(guān)，而且還和與本碼組相鄰的前、后假設干碼組的信息碼元也有約束關(guān)系，那么這類碼稱為卷積碼。在數(shù)字地面電視傳輸中常用的FEC糾錯碼有：RS碼、卷積碼TPC(TurboProductCode)碼Trubo碼BCH碼LDPC碼但在數(shù)字地面電視中采取“級聯(lián)編碼〞，在提高數(shù)碼傳輸可靠性下，減輕解碼器電路結(jié)構(gòu)的復雜性。“級聯(lián)編碼〞指系統(tǒng)的過失控制由幾種糾錯方式組合而成。如外碼(針對數(shù)據(jù)包)、內(nèi)碼(針比照特)及交識。RS碼▲RS碼(ReedSolomon)里德-羅索羅門碼屬于線性分組碼在一個(n，k)RS碼中，輸入信號分成m?k比特一組，每組包括k個符號，每個符號由m個比特組成。

n為RS碼長，k肖為輸入碼長，n-k為填入的糾錯碼長。如(24，20)。

RS碼是無線通訊中常用的EFC碼型卷積碼RS(n.k)線性分組碼，組中的(n-k)個校驗元僅與本組的k個信息有關(guān)，而與其他各組碼元無關(guān)。而卷積碼中組中的(n0-k0

)個校驗元不僅與本值的k0個信息元有關(guān)，而且還與前面各時刻輸入至編碼器的信息組有關(guān)。其特點：卷積碼中每組的信息位k0和碼長n0，通常比分組碼的k.n要小。見動畫Turbo碼Turbo碼為并行級聯(lián)卷積碼。其編碼器見以下圖：●BCH碼屬于循環(huán)碼，是一種分組的系統(tǒng)碼。用[n，k]表示。k位為信息碼元(字)，n為BCH碼位(字)，r=n-k為添加監(jiān)督碼元(字)。循環(huán)碼由其碼組長度n及生成多項式g(D)決定。g(D)是一個能除盡Dn-1的n-k階多項式。階數(shù)低于n并能被g(D)除盡的一組多項式就是一個[n，k]循環(huán)碼。LDPC碼

LDPC(Low-DensityParity-CheckCode)低密度奇偶校驗碼。為線性分組前向糾錯碼，具有較大的靈活性及可獲取較低的誤碼。因相對應的校驗矩陣中包含絕大多數(shù)的0，而僅有極少數(shù)1而得名。LDPC碼是一種線性分組碼，編碼前的信息比特數(shù)為m，編碼后的總比特數(shù)為n，增加的校驗比特數(shù)為k，其中k=n-m，此時對于規(guī)那么的LDPC碼，可記為(n,γ,ρ)。ρ稱該行的行重，即每行有ρ個1；γ稱該列的列重，即每列有γ個1；如H1為(12,3,6)LDPC碼的校驗矩陣。其中，

TPC碼(TurboProductCode)

TPC碼即Turbo乘積碼。它是Turbo碼的子碼拓展到另一類型的線性分組碼。即由分組碼串行級聯(lián)構(gòu)造的Turbo碼。實質(zhì)是將分組碼進行串行級聯(lián)，并采用分組交織構(gòu)成的級聯(lián)碼。其特點：

▲可以做到高碼率、接近信道容量時仍可保證有效的的傳輸數(shù)字信號?！纸MTurbo碼只需要使用簡單的行、列交織器(塊交識)，有助于簡化交識器結(jié)構(gòu)?！捎糜趯拵鬏敗浣獯a器帶來的延時可通過將多個子解碼器并行而大幅度減小。

TPC碼為塊狀碼，需要由2-3個子碼構(gòu)成，下面以兩個線性分組的二維乘積碼為例，說明TPC構(gòu)造。2維TPC碼C=C1×C2其中C1(n1,k1,d

min1)C2(n2,k2,d

min2)可如下獲得C①把(K1×K2)信息比特放入一矩陣中②使用行編碼器C1對K2行進行編碼，得到K2行，n1列的矩陣③使用行偏編碼器C2對n1行進行編碼，得到n2行，n1列的矩陣鑒于串行級聯(lián)編碼，②③不能同時進行。最后C(n,k,d)分別為

C=n1×n2k=k1×k2dk=dmin1×dmin2交織編碼在發(fā)射端對數(shù)據(jù)流實施碼元交織，即將傳輸碼元的排序打亂，而接收端再將打亂的，恢復成正常排序。以從而將連續(xù)的突變錯誤離散為隨機性錯誤，大大提高糾錯能力。常用交織編碼有：

▲分組交織

▲卷積交織突發(fā)錯誤離散成隨機錯誤，分組交織分組交織又稱矩陣交織或塊交織，如圖6-31所示，編碼后的碼字序列被按行填入一個大小為n×m的矩陣，矩陣填滿以后，再以列發(fā)出。動畫1卷積交織

與矩陣交織不同，卷積交織器不需要將編碼序列分組，是一種連續(xù)工作的交織器，且比矩陣交織更為有效。動畫2DVB-T信道編碼特點

DVB-T采用的信道編碼采用：頻譜成形隨機化、基于RS碼編碼的前向糾錯(FEC)及卷積交織。

▲

ADTV-T信道編碼采用TPC(TurboProductCode)先進的信道編碼?？勺鞯骄幋a效率高，8/9編碼效率可將16QAM調(diào)制的門限由16dB降為12.7dB，而不需要提高調(diào)制度。TPC編碼不存在誤碼平層，故減少額外的如RS編碼。同時TPC編碼硬件復雜低，適用于高數(shù)據(jù)率傳輸?！鳧MB-T信道編碼特點在DMB-T(我國地面數(shù)字電視標標)采用BCH+QC-LDPC級聯(lián)編碼。(3)數(shù)字載波調(diào)制●單載波調(diào)制

即將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)制在一個載波頻率上，其帶寬占據(jù)8MHz。ATSC標準采用8VSB，其中8代表調(diào)制方式為8ASK(8個電平的幅度鍵控)，VSB指采用殘留邊帶傳輸(兼容模擬地面電視傳輸標準)。ADTV-T采用4OQAM、16OQAM、32OQAM低階調(diào)制。帶雙導頻的雙邊帶傳輸。

●多載波OFDM調(diào)制是把高速率的數(shù)據(jù)流拆分成一些在假設干子載波上同時傳輸?shù)牡退贁?shù)據(jù)流，在并行子載波中用較低的數(shù)據(jù)速率來增加信號的持續(xù)時間，從而降低多徑造成的相對色散時間量。由于可在相繼的OFDM信號間插入足夠長的保護間距，因而幾乎完全可消除符號間干擾〔ISI〕。DVB-T，DMB-T采用多載波OFDM調(diào)制依據(jù)子載波數(shù)目分為以下三種模式：2k(1750)帶寬2MHz4k(3850)帶寬4MHz8k(7610)帶寬8MHZ至于具體選擇哪一種參數(shù)，除了上述因素外，還要考慮移動性、網(wǎng)絡規(guī)劃靈活性等。每個符號之間插入△長度的保護間隔，△大于最大時延擴展，這樣一個符號的多徑分量就不會對下一個符號造成干擾?！?Ts值小，信息傳輸損失小，大那么可抵抑較長延時的多徑干擾。OFDM工作模式在移動性能方面，在2k模式下提供非常好的移動性能，明顯好于8k模式。在網(wǎng)絡規(guī)劃方面，很大的地理區(qū)域只被單一頻率覆蓋從而構(gòu)成單頻率網(wǎng)絡(SFN)。但2k模式的符號持續(xù)時間和相應的保護間隔很短，這就使得網(wǎng)絡設計者難于進行頻率規(guī)劃，阻礙了其在這類環(huán)境中的使用。所以，2k模式只適合于小型單頻網(wǎng)〔SFN〕。8K模式更適合于構(gòu)成一個大范圍的SFN4k模式是在移動性能和網(wǎng)絡規(guī)劃靈活性方面一個很好的折中。歐洲D(zhuǎn)VB-T原來只有2K和8k模式，日本ISDB-T和歐洲后來的DVB-H在原來2k和8k的根底上增加了4k模式。我國DMB-T系統(tǒng)采用了4k模式，更好地兼顧移動和網(wǎng)絡規(guī)劃。①對頻率偏移和相位噪聲敏感②峰均功率比(PAPR)值高③插入循環(huán)前綴保護間隔降低約10％的傳輸有效碼率每個子載波采用MQAM(幅度-相位調(diào)制)。QAM幅度-相位調(diào)制1.星座圖QAM可用正交調(diào)制的方法產(chǎn)生，即I(t)同相分量、Q(t)正交分量的疊加。其合成信號通常用矢量圖表示，而把合成信號矢量端點的分布圖稱為星座圖。將傳輸數(shù)據(jù)放置在星座圖上的對應位置稱之映射。通過星座圖的觀察可以判斷調(diào)制信號質(zhì)量。MQAM星座圖IQ位信號分析

IQ星座圖是信號經(jīng)過QAM調(diào)制后信號矢量端點的分布圖。通過對信號1Q分量的測量就可以畫出。通過對信號星座圖測量，可以檢驗幅值和相位。數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的星座圖顯示的圖形相當于矢量儀中矢量顯示。即星座圖標出了符號〔調(diào)制信號〕在接收機里的著陸點。并給出著陸點的允許偏離范圍和判決邊界。由于矢量顯示〔幅度和相位〕故可以利用矢量點陣列的形狀來判斷和確定傳輸系統(tǒng)或傳輸通道中故障和失真的嚴重程度?？膳袛嗾袷幤菲飨辔欢秳印Q幅度不平衡、IQ正交錯誤等?！肼曊`差(相位抖動)▲IQ正交誤差指I、Q信號之間的相位差偏離900。使得星座圖由方形變?yōu)榛蛄庑??！鳬Q幅度不平衡即同相分量和正交分量間存有增益差，使得星座圖由方形變?yōu)榛蚓匦?。OQAM

偏置正交幅度調(diào)制(OffsetQuadrateAmplitudeModulation,OQAM)方式。地面播送模式有64OQAM、16OQAM和4OQAM三種。稱之低階OQAM。OQAM的調(diào)制方式使得信號在時間上和相位上對稱，時鐘恢復和載波恢復相互獨立并可以在極端的信道特性下迅速、可靠地獲得。

由于OQAM低階調(diào)制映射對應的數(shù)據(jù)星座點之間的距離較大，帶來接收機能夠有效的降低信號判決門限。在單載波調(diào)制存有的低峰均比(相對于多載波的頂峰均比)，可進一步再降低信號峰均比。OQAM相比QAM而言，在I、Q兩個正交的調(diào)制相位上，其中一路

延遲了半個bit的保持時間，這樣I、Q兩路就不會同時發(fā)生相位

的反轉(zhuǎn)，從理論而言，效果是一樣的。但是，OQAM對射頻的功率

放大器的要求會低一些

TCM網(wǎng)格編碼調(diào)制(Trellis-CodedModulation,TCM)帶限信道的網(wǎng)格編瑪是將調(diào)制和編碼作為一個整體考慮，不去彼比別離。這種兩者的結(jié)合即為TCM。它將碼率為m/m+1的卷積碼的每一碼段映射為2m+1個調(diào)制信號集中的一個信號。這時調(diào)制信號和卷積碼可看是網(wǎng)格碼。TCM編碼調(diào)測制器原理圖TCM優(yōu)勢在相同的信息傳輸速率、帶寬和信號功率條件下，編碼調(diào)制信號的自由歐氏距離大大超出未編碼調(diào)制號之間的最小歐氏距離，從而獲得可觀的增益。雖然引入可控的編碼冗余以降低誤碼率，但是編碼冗余是通過擴展信號集實現(xiàn)的，從而防止了帶寬的擴展和頻帶利用率的降低。其特征為；在星座圖使用的信號點數(shù)目要大于相同數(shù)據(jù)速率下使用調(diào)制格式所需的信號點數(shù)。其中多余信號點可作為不犧性帶寬下的前向糾不了的見余三、單頻網(wǎng)1.播送電視覆蓋擴大覆蓋范圍的途徑有三種：▲差轉(zhuǎn)方式(DistributeTranslator)，▲同頻轉(zhuǎn)發(fā)(OnChannelRepeater,OCR)方式▲單頻組網(wǎng)(SingleFrequencyNetwork，SFN)。差轉(zhuǎn)方式

2.差轉(zhuǎn)方式又稱無線中繼，是指接收前站發(fā)射的射頻調(diào)制信號，經(jīng)過頻率變換，在一個新的頻率范圍發(fā)射。ADTV-T采用SZ1Z-1900中繼圖像傳輸系統(tǒng)。。無線移動SZ1Z-1900中繼圖像傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)了Ts流的直接輸入、輸出，無需二次編解碼，在保持高質(zhì)量圖像的同時，解決了盲區(qū)的困擾。用戶要