一、前言
2006年8月30日,国家标准化管理委员会正式公布于2006年8月18日批准的具有自主知识产权的中国数字电视地面广播标准--GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》(以下简称“国标”)成为强制性的国家标准。至此,中国多年的标准之争终于告一段落,地面数字电视打上了真正的中国烙印。同时,国标的公布也标志着中国的广播电视数字化进入了一个崭新的时代。
在国标制定的过程中,凌讯科技和清华大学共同提出了一种新颖的、适合我国国情的地面数字电视技术方案,称为地面数字多媒体电视广播协议--DMB-T,其核心采用了时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)调制技术和独具特色的与自然时间同步的可寻址多层帧结构。DMB-T 此后成为了中国数字电视地面广播传输系统标准--GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》的基础框架。虽然国标目前尚无一个官方正式的英文代号,由于它的主要核心技术来自于清华大学地面数字电视方案DMB-T,并且清华方案占据了全国三分之二以上的市场份额,DMB-TH作为国标的俗称已在业内逐渐地流行开来。实质上,DMB-TH是从国标的众多调制模式和应用功能中优选出来的技术实现体系,是一套可以独立运行的可扩展技术方案。
DMB-TH具有完整的自主知识产权,已申请发明专利 43 项,已授权17 项,其中 3 项被国家知识产权局评估为基础性发明专利。
二、国标系统简介
数字电视地面广播传输系统是广播电视系统的重要组成部分,不但必须具有支持传统电视广播服务的基本功能,而且还要具有适应广播电视服务的可扩展功能。系统要具有灵活的适应性,可根据应用业务的特性和组网环境选择不同的传输模式和参数,并支持多业务的混合模式,达到业务特性与传输模式的匹配,实现业务运营的灵活性和经济性。
系统发送端完成从输入数据码流到地面电视信道传输信号的转换,其原理如图1所示。

图1 传输系统框图
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系统的数据帧结构如图2所示,是一种具有自主技术特点的多层结构结构,它的特点是帧结构与自然时间同步的、可寻址的、灵活的分层。

图2系统的分级帧结构
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关于国标技术介绍的文章很多,这里就不详细说明了。
三、DMB-TH的技术特点
DMB-TH方案以正交频分复用(OFDM)为基础,采用了PN 序列填充的时域同步正交频分复用(Time Domain Synchronous Orthogonal Frequency Division Multiplex ,TDS-OFDM) 调制技术。
·OFDM 调制时域同步技术
与通常的OFDM系统频域导频同步不同,DMB-TH采用了时域PN序列作为同步信号,并且填充在 OFDM 的保护间隔内,提高了系统的传输效率。同时,DMB-TH 的同步仅在时域进行简单的直接相关处理,不需要迭代过程,能实现快速同步,约为2ms。而COFDM的同步技术实现复杂,同步时间为约为 200ms。
·OFDM 调制保护间隔利用技术
在传统的OFDM系统中,保护间隔内填充的数据是重复的某一段用户数据(CP-OFDM)或零值(Zero-OFDM),这是 OFDM 抗多径所需要的。在 DMB-TH 协议中定义了新的保护间隔的填充信号,即把 PN同步序列放置在了 OFDM 保护间隔内(简称TDS-OFDM)。
·与自然时间同步的分层帧结构
考虑到广播电视节目安排的时间性,SFN 网络同步的简单性以及系统将来的可扩展性,DMB-TH 系统采用了不同于已有数字电视技术标准的独具特色的与自然时间同步的、可寻址的多层帧结构。
·LDPC纠错编码技术
传统的 LDPC 码码长很长,且足够随机,缺少模块化结构,实现相对复杂,DMB-TH 采用了 QC-LDPC 码,具有线性分组的、系统的、准循环的特性,呈现了很强的系统性结构,实现简单,又保持了 LDPC 码的卓越性能。
·抗多径干扰技术
由于DMB-TH 时间保护间隔中插入的PN序列对系统来讲是已知的,在接收端可以直接算出并去除,就相当于零值填充的OFDM信号。