移动数字电视相关技术研究(一)

引言

随着通信和信息技术的迅猛发展，人类获取信息的发展趋势正在由固定走向移动，由语音走向多媒体。目前，能够在移动环境向大量观众提供多媒体内容的网络架构主要有三种：移动通信网络（2.5/3G）；无线局域网（WLAN）；地面数字广播网络。此外，DVB组织已经正式发布了为通过地面数字电视广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所专门制定的DVB-H标准（DigitalVideoBroadcasting Handheld）[1]，从而使这一领域的竞争更为激烈。

成都新光微波工程有限责任公司是我国较早研究数字电视调制及发射系统的公司，目前已成功研制出移动数字电视重要部件DVB-T调制器，正在研制DMB-T调制器，数字电视发射机已投入使用。现将移动数字电视相关技术研究心得，发表出来，与大家共勉。

1、移动数字电视的相关技术及应用

按功能来分，数字电视系统由3大部分组成：信源部分、信道部分和信宿部分。图1给出一个数字电视系统的基本组成框图。该系统在应用中可以分为发射和接收2个子系统（图1的上下两部分）。在技术上，数字电视系统又可以分为信源和信道两部分（对应图1以复用和解复用为界的左右两部分）。

图1

信源编码部分包括信源（音频／视频）编码器和复用器。信源编码对视频／音频信号进行压缩编码，在一定压缩率的前提下得到最高的解码图像质量；信源部分算法主要依照MPEG-2标准（或MPEG-4标准）（多声道音频编解码还可依照杜比AC-3算法实现），视频编码器的性能对整个DTV系统的图像性能有决定性影响。复用器保证系统业务的灵活性和可扩展性，完成各种数字码流的组合、调整以及提供与各种传输网络（如电信网络、卫星传输信道、有线电视、地面发射等）相适配的接口。

信道传输部分包括信道编码与调制、发射机、传输媒质、接收机和信道解调与解码，其中传输方式可以是CATV、卫星、地面（含MMDS/MUDS）等。根据媒质的不同在信道传输部分中将会采取不同的信道编码和调制方式，信道传输部分对应有三类标准：地面广播、卫星广播和有线电视（包括HFC和MMDS）。由于地面广播信道的条件十分不理想，各种干扰和杂波使信号的差错率增加、业务质量下降，为了更有效地克服恶劣的环境，同时还支持移动接收，地面广播信道所采用的技术相对其他两类要复杂。本节主要阐述地面数字电视广播的相关技术。

1.1数字电视地面传输标准

如前文所述，信道传输部分的任务是在给定传输带宽并考虑传输信道所存在的各种干扰的前提下，保证最大容量数据流的正确传输，它是一个相对于信源透明的数据码流传输公共平台，与所传输的数据内容无关。数字信号的编码与调制方式决定了信道传输部分的主要性能，采用不同编码与调制方式构成了各国数字电视地面传输标准的不同。

1.1.1国外电视地面传输标准

目前国际上共有三套成熟的数字电视地面传输标准，即：美国1996年高级电视系统委员会（ATSC）研发的“格形编码八电平残留边带”（8-VSB），欧洲1997年提出的数字视频地面广播（DVB－T）采用编码正交频分复用（COFDM），日本1999年提出的地面综合业务数字广播（ISDB－T）。

美国ATSC8-VSB系统。ATSC采用的8电平残留边带调制方式，它是有导频的单载波调制，也是对现有成熟AM调制技术的发展。它能够可靠地在6MHz内用8-VSB调制传输19.36Mbps的数据。8-VSB系统加入了0.3dB的导频信号，用于辅助载波恢复,并加入了段同步信号，用于8-VSB系统同步。系统噪声门限低（理论值≈14.9 dB）,抗多径和抗干扰的能力依赖于复杂的自适应均衡器，但对回波时延变化很敏感。系统提供固定的接收，不支持移动接收。