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[图]地面数字多媒体电视广播传输协议(下)
2006年1月10日 9:19  来源:力合数字电视  

    扬知行,杨林,王兴军,门爱东(清华大学数字电视传输技术研发中心)

    接上篇:[图]地面数字多媒体电视广播传输协议(上)

3 信道帧结构

  地面数字多媒体电视广播(DMB-T)协议基于TDS-OFDM技术,其物理信道帧结构如图3所示。帧结构是分级的,1个基本帧结构称为1个信号帧。帧群定义为255个信号帧,其第一帧定义为帧群头。帧群中的信号帧有唯一的帧号,标号从0~254,信号帧号(FN)被编码到当前信号帧的帧同步PN序列中。

  超帧定义为一组帧群,帧结构的顶层称为超帧群。超帧被编号,从0到最大帧群号。超帧号(SFN)与超帧群号(SFGN)一起被编码到超帧的第一个帧群头中。

超帧群号(SFGN)被定义为超帧群发送的日历日期,超帧群以一个自然日为周期进行周期性重复,它被编码为下行线路超帧群中一个超帧的第一个帧群头中的前两个字节。在太平洋标准时间(PST)或北京时间0:0:0AM,物理信道帧结构被复位并开始一个新的超帧群。

  因此,DMB-T协议的物理信道是周期的,并且和绝对时间同步,这样可使接收机能在需要的时候才开机,这意味着接收机可以设计成只有接收所需要的信息时,才进入接收状态,以达到省电的目的。

  一个信号帧由两部分组成:帧同步和帧体。帧同步信号采用沃尔什编码的随机序列,以实现多基站识别。帧同步包含前同步、PN序列和后同步。对于一个信号帧群中的不同信号帧,有不同的帧同步信号。所以,帧同步能作一个特殊信号帧的帧同步特征而用于识别。帧同步采用BPSK调制以得到稳定的同步。

    帧体的基带信号是一个正交频分复用(OFDM)块。一个OFDM块可进一步分成保护间隔和一个DFT块,如图3所示。DFT块在其时域中有3780个取样,它们是频域中3780个子载波的逆离散傅氏变换。

图3下行传输协议的分级帧结构

图3下行传输协议的分级帧结构

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表1 本系统和世界上3种DTTB系统主要特性的比较

美国ATSC 8—VSB
欧洲DVB—T COFDM
日本ISDB—TBST—OFDM
清华DMB—T TDS—OFDM
视频
ISO/IEC 13818—2(MPEG-2—视频部分)主类(Main Profile)语法
音频
ATSC标准A/52(DolbyAC-3)
ISO/IEC 13818—2(MPEG-2-音频第二层layer II audio)和Dolby AC-3
ISO/IEC 13818-7(MPEG-2- AAC音频)
ISO/IEC 13818-3第I、II层和Dolby AC-3
传送码流
ISO/IECl3818—l(MPEG—2TS)传送码流TS
外码
R—S(207,187,t=10)
R—S(204,188,t=8)
RS(208,188)和RS(208,200)
外码交织
52R—S块交织
12R—S块交织
309RS块交织、51RS块交织、 15RS块交织
内码
2/3码率格形码
缩短的卷积码:
码率:1/2,2/3,3/4,5/6,7/8约束长度=7,多项式(八进制)17l,133
1/2,2/3卷积码、网格码、Turbo码
内码交织
12:1格形码交织
卷积交织和频率交织
卷积交织,频率交织,和选择的时间交织
时间交织和频率交织
数据随机化
16-bit PRBS
16-bit PRBS
16-bit PRBS
16-bit PRBS
调制方案
8—VSB和16—VSB
COFDM
具有13个频率分段的BST-OFDM
TDS-OFDM
均匀星座图
8VSB,16VSB
QPSK,16QAM和64QAM
QPSK,QPSK,16QAM和64QAM
QPSK、16QAM和64QAM
分级调制
多分别率星座图(16QAM和 54QAM)
分级调制:在13个分段上有3种不同的调制
多分别率星座图(64QAM和256QAM)
载波数目
2k,8k
2k,4k,8k
3780
保护间隔
OFDM符号1/32,1/16,1/8&1/4
OFDM符号1/32,1/16,1/8&1/4
OFDM符号0,1/6,1/9,1/12,1/20,1/30(16~80us)

    有6种可选的保护间隔大小,即DFT块大小的0、1/6、1/9、1/12、1/20、1/30。保护间隔的信号相同于DFT块时域信号的最后一段。

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