中国数字地面电视标准单频网系统

2007-04-29 13:45:56来源:DVBCN数字电视中文网 作者:张珉热度:

一个简单数字地面单频网由MIP插入器,和若干个分布在不同区域内的发射机构成,MIP插入器通过数字电视分配网向不同的发射机发送传输参数信令。例如:调制方式,保护间隔,纠错码格式等信令,使所有的发射机都工作在同一模式下。为了保持整个单频网的同步,必须将MIP插入器及发射机中所有的调制器和激励器同步到GPS上面,保证同一频率同一时间,同一比特的黄金定律。

此外,MIP插入器还可以远程调节每个发射机的时间延迟和发射功率,方便单频网集成。

1. 奇妙的单频网

2006年8月颁布的国标地面电视标准GB20600-2006包含了VSB单载波技术与TDS-OFDM的多载波技术,多载波信号由一系列不同级别的帧结构构成。

与传统的DVB-T(H)中的保护间隔不同,TDS-OFDM中的帧头中传送PN序列,这一创新不仅会方便接收端的信道预估及同步,同时提供了实现单频网的功能,在图1中的一个8 MHz 带宽内我们定义了三种传输模式以及与其对应的三种帧头长度,保护间隔越长发射机间的距离越大,传输的有效比特率越低。

在过去10年间,单频网(SFN)技术被有效的使用在DVB-T(H)数字地面电视网络覆盖方面,单频网(SFN)为广播运营商带来如下好处:扩展网络覆盖,提高开路信号的鲁棒性及抗干扰性,方便移动电视接收,填补现有网络的空隙,单频网(SFN)能够采用相对较小的发射机功率达到多频网(MFN)大功率的覆盖效果。

2. 频谱仪在单频网(SFN)测试中的局限性

安装并调试一个单频网并不是一个简单的事情,为了使一个单频网正常运行,网络内部的每一个发射机都必须严格遵守单频网的“黄金定律”同一比特,同一时间,统一频率。在实验室里,我们很容易实现几个调制器的同步,组成一个单频网,通过调节每个调制器的时延,单频网的同步情况可以通过时域与频域测量进行验证。例如:图2及图3中的频谱分别显示了网络时延为1μs和5μs的同步情况,频谱带内的波纹取决于发射机间的时延,通过对单频网的微调,频谱带内的波纹会减小。该波纹会随着时延的增大而减小,当时延大于5μs 时,该波纹就变得不可见了,此外在开路现场测试时,由于外部噪音及回波信号的干扰(图4),频域测量几乎无法使用,只好借助于时域测量(图5)。

3. 频道脉冲响应在单频网调试中的应用

在实际网络测量及调试中,单频网的调谐是一件头疼的事,经验证明频道脉冲响应(CIR)测量方法是单频网调谐及同步的必不可少的工具,图5中显示了包含2个发射机的频道脉冲响应。

国际数字地面电视采用的是OFDM调制技术,具备单频网(SFN)功能,同样需要频道脉冲(CIR)响应进行同步协调。但是目前国际地面电视标准才刚刚出来,市场上还没有与其匹配的测量仪器,而国内的运营商对单频网(SFN)的需求又非常迫切,已经有几个网络正在进行单频网试验。

为了满足符合国标地面电视标准的单频网安装测试的需求,我们可以在调制器内设计安装了一个专用测试模式,提供如下两个功能:

• 使工程技术人员可以使用标准仪器中的频道脉冲响应(CIR)功能。

• 方便国标地面电视单频网的安装调试及同步。

其基本原理是在调制器及MIP插入器中嵌入国标及DVB-T双重调制模式,利用现有的DVB-T测试仪器进行频道脉冲响应分析,完成单频网同步后,切换到国标调制模式。

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责任编辑:DVBCN编辑部

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