浅述DMB-T地面数字电视主要传输系统的特点

　摘要：本文简单介绍了DMB-T传输系统的调制模式，以及DMB-T所采用的主要技术和系统特点。

　　关键词： DTTB、正交频分复用、视频码流、单频网

　　目前，数字电视地面广播(DTTB)已达到可实现阶段，世界上已经公布的DTTB传输标准主要有3种：ATSC、DVB-T、ISDB-T，基于对这3个地面数字电视系统的深入研究，借鉴并吸收了这些年来国际国内数字电视技术方面的经验和教训，清华大学最近提出了一个基于TDS-OFDM调制技术的地面数字电视广播传输系统--地面数字多媒体电视广播(Terrestrial Digital Multimedia Television Broadcasting，DMB-T)传输系统。

　　该系统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，其频谱利用率可高达(4bit／s)／Hz。因此，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分为两种模式：电视模式和多媒体模式。

　　1）电视传输专用的前向纠错编码

　　电视节目广播前向纠错采用2/3码率格形码、卷积交织码和RS码构成的级联码。RS(209，187)分组码是截短的RS(255，233)分组码，可以纠正11B的传输误码。为了减少突发脉冲干扰所造成的连续误码的影响，DMB-T传输系统在内码和外码之间插入了卷积交织编码B=19；M=22，总时延相当于36个RS(209，187)分组码。

　　2）用于多媒体传输的前向纠错编码

　　多媒体综合数据业务服务的前向纠错采用的是多层分组乘积码(Multi-level Block Product Code)。它是由分组乘积码BPC(3762，2992)构成的一种系统码，是二维分组乘积码BPC(4096,3249)的删余截短，其解码器可以采用高性能Turbo算法。

　　DMB-T传输系统的多层分组乘积码分为三层。不同层按定义映射到64QAM星座符号的不同比特位，因此具有不同程度的抗干扰能力。DMB-T传输系统的多媒体数据流可以根据需要给予不同的保护优先级。

　　针对地面无线广播信道的特性，DMB-T传输系统在时域和频域都进行数据交织编码。时域交织编码是在多个信号帧之间进行的，采用基于星座符号的卷积交织编码器，有四种工作模式。而频域交织编码是在一个信号帧之内，根据映射表来进行的。频域交织编码器将由3780个符号组成的输入符号矢量映射成一个新的输出矢量。

　　3）调制模式

　　DMB-T传输系统的符号星座图采用64QAM。对于不同的前向纠编码模式，其符号星座图有所不同。采用电视广播前向纠错编码模式的DMB-T传输系统是使用均匀分布的64QAM符号星座图，其I和Q坐标的投影为(-7，-5，-3，-1，1，3，5，7)。采用多媒体综合数据业务服务前向纠错编码模式的DMB-T传输系统是使用非均匀分布的64QAM符号星座图，其I和Q坐标的投影为(-9，-7， -4，-2，2，4，7，9)。非均匀星座图是为多层纠错编码所设计的。

　　TDS-OFDM调制按下列步骤进行：(1)输入的MPEG-TS码流经过信道编码处理后在频域形成长度为3780的IDFT数据块；(2)采用DFT将IDFT数据块变换为长度为3780的时域离散样值帧体，7.56M/s个样值；(3)在OFDM的保护间隔插入长度为378的PN序列作为帧头；(4)将帧头和帧体组合成时间长度为550的信号帧；(5)采用具有线性相位延迟特性的FIR低通滤波器对信号进行频域整形；(6)将基带信号进行上变频调制到RF载波上。