DTMB系统关键技术的研究与应用

发布时间：2017-04-17 20:22

  本文关键词：DTMB系统关键技术的研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为数字电视三大传播方式之一的数字电视地面广播(DTTB),由于地面无线传输信道的环境相对复杂,还要适应移动和便携接收带来的衰落,因此技术含量也是最高。由于信道的不确定性,传统的模拟无线电视易受各种衰落的干扰,而地面数字电视广播利用正交频分复用(OFDM)调制技术不仅有效克服了多径干扰,还提高无线频谱的利用率,并在移动状态下稳定接收到高质量电视节目信号成为可能,是广播电视体系中一个重要的发展方向。2006年8月18日,我国颁布了自己的地面数字电视传输《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》国家标准,并从2007年8月1日起正式实施。目前,国际上已有美国ATSC.欧洲DVB-T、日本ISDB和中国DTMB四种数字电视标准,先后被ITU批准为国际标准。本文对通信技术在地面数字电视广播系统中的应用进行了研究,以及江苏台DS-21频道单频网的组网规划方案进行论述。欧洲DVB-T的是目前国际应用率最高的数字电视地面广播标准之一,采用编码正交频分复用调制技术(COFDM)调制技术,通过插入大量导频来实现同步和信道估计,并通过保护间隔来抵御多径衰落,这样实现了良好的移动接收性能,但损失了大量带宽。中国数字电视地面广播DTMB系统,采用的是时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)调制技术,它是以PN序列为保护间隔的正交频分复用调制,这种技术既提高了频谱利用率的又能够利用PN序列自相关性进行信道估计而无需插入导频,但同时也会带来信道估计算法复杂度会大大增加。本文研究了DTMB标准的传输技术,并重点讨论了PN序列的特性,针对两种数字电视地面广播系统就使用PN序列来进行信道估计,提出了可行的方案,特别是在长多径影响PN序列相关特性的情况下提出了一种迭代干扰消除的信道估计算法,给出了仿真结果图并分析了算法的性能。论文还结合笔者实际工作,主要就江苏台DS-21频道数字电视地面广播系统单频网的组网设计方案进行论述。在我国频谱资源有限的情况下,单频网可以大大提高频谱利用率,有利于频率规划,但由于实际发射点之间存在复杂的交叠覆盖区,单频网也会带来多径干扰增强和组网协调困难一系列问题。论文详细分析了DS-21频道单频网技术系统的构架,研究了地面数字电视广播单频网的组网设计理论。在综合考虑了江苏地域的相干频率、现有站点条件和实际的覆盖需求之后,结合ITU-RP.1546电波传播预测模型,对DS-21频道单频网做出组网规划方案。在规划建设中通过覆盖预测,场强评测等多种手段对单频网组网应用情况作出优化和评估,有效解决了交叠区干扰问题,工程对全省13个地市和14个县级市的主城区基本实现了良好覆盖。
【关键词】：数字电视地面广播 信道估计 时域同步正交频分复用 PN序列 单频网 组网设计
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN949.197
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第1章. 绪论13-18
• 1.1 数字电视技术的发展13
• 1.2 国际上几种地面数字电视广播标准的技术特点13-14
• 1.3 中国地面数字电视广播标准化进程14-16
• 1.3.1 中国地面数字电视广播的发展14-15
• 1.3.2 国标DTMB技术的特点15-16
• 1.4 课题背景及研究目的和意义16
• 1.5 本文主要研究内容16-18
• 第2章. 无线通信信道特性以及OFDM技术在地面数字电视广播中的应用18-24
• 2.1 无线通信信道的主要特点18-19
• 2.2 地面数字电视广播的信道特点19-20
• 2.2.1 乡村传输环境19
• 2.2.2 城市传输环境19
• 2.2.3 单频网条件下的传输环境19-20
• 2.3 OFDM技术的基本原理20-21
• 2.4 OFDM在数字电视广播中的应用21-22
• 2.4.1 地面数字电视广播中的OFDM21
• 2.4.2 移动多媒体电视广播中的OFDM21-22
• 2.5 OFDM系统下的无线信道仿真建模与信道估计算法22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章. DTMB系统传输技术的研究24-33
• 3.1 国标DTMB系统的技术特点概述24
• 3.2 基于TDS-OFDM DTMB传输技术的研究24-30
• 3.2.1 随机化25
• 3.2.2 前向纠错编码25-26
• 3.2.3 符号星座映射26-27
• 3.2.4 交织方式27-28
• 3.2.5 复用与帧体数据处理28
• 3.2.6 组帧28-29
• 3.2.7 基带后处理29-30
• 3.3 PN同步序列30-31
• 3.4 DTMB系统的仿真建模31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章. 地面数字电视广播信道估计算法的研究33-48
• 4.1 地面数字电视的信道估计算法技术综述33-34
• 4.2 基于COFDM的DVB-T系统中的信道估计技术34-41
• 4.2.1 COFDM传输技术34-35
• 4.2.2 COFDM导频分布35-36
• 4.2.3 导频点的信道频率响应估计36
• 4.2.4 信道估计内插技术36-39
• 4.2.5 仿真结果与分析39-41
• 4.3 基于TDS-OFDM DTMB系统中的信道估计技术41-47
• 4.3.1 TDS-OFDM基带模型41
• 4.3.2 PN序列时域相关估计41-43
• 4.3.3 使用迭代干扰消除长多径信道下PN相关信道估计43-45
• 4.3.4 信道均衡45
• 4.3.5 仿真结果和分析45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章. 江苏地面数字电视广播单频网组网设计与优化方案48-81
• 5.1 单频网技术方案设计48-55
• 5.1.1 前端系统49
• 5.1.2 单频网适配系统49-51
• 5.1.3 传输系统51-54
• 5.1.4 单频网发射系统54-55
• 5.2 单频网组网规划参数55-60
• 5.2.1 最低可用场强56
• 5.2.2 频率规划(保护率)56-57
• 5.2.3 站点规划理论57
• 5.2.4 电波传播模型的选择57-58
• 5.2.5 ITU-RP.1546电波传播模型建模58-60
• 5.3 DS-21频道单频网覆盖网络规划与优化方案60-68
• 5.3.1 数字电视系统模式选择60
• 5.3.2 覆盖网络架构60-64
• 5.3.3 单频网覆盖效果优化方案64-68
• 5.4 DS-21频道单频网频率规划验证分析68-72
• 5.4.1 DS-20(526-534MHz)下邻频道覆盖干扰分析68-69
• 5.4.2 DS-21同频道覆盖干扰分析69-70
• 5.4.3 DS-22(542-550MHz)上邻频道覆盖干扰分析70-72
• 5.4.4 频率规划综合分析与应对方案72
• 5.5 DS-21频道单频网覆盖评测方案与评测效果72-80
• 5.5.1 测试设备72-74
• 5.5.2 测试方法74-75
• 5.5.3 场强测试与站点优化范例——镇江、扬州、泰州、常州交叠区测试75-78
• 5.5.4 项目整体实现效果评估78-80
• 5.6 本章小结80-81
• 第6章. 总结与展望81-83
• 6.1 本文内容的总结81
• 6.2 对今后研究方向的展望81-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-87

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