1.关键技术创新
ADTB-T技术是单载波技术的典范,在关键技术上有诸多创新。
1.1 ADTB—T技术采用的是基于单载波的时域处理技术,因此对传输信号采取时域PN序列同步技术、时域信号处理技术(包括载波恢复、时钟恢复、相位跟踪、信道估计、信道均衡)、时域/频域滤波(包括单载波时域均衡/单载波频域均衡)。
1.2 ADTB—T系统中,数据流被分为一个一个连续的数据帧进行传输,并以此形成单纯的一阶循环。该简洁、高效的数据结构能够迅速、可靠地实现系统同步(可获得30dB相关系统增益),并迅速、可靠地进行信道估计。
1.3 美国的ATSC系统和欧洲的DVB—T系统均采用TCM与RS编码结合的编码方式,而ADTB—T系统采用先进的信道编码,即Turbo Product Code(TPC)编码。事实表明,TPC编码效率高,8/9编码效率的编码即可将160QAM调制的门限由16 dB降为12.7 dB,而不需要增加调制度;TPC编码没有误码平层,不需要额外的编码(如RS);TPC解码硬件复杂度低,适用于高数据率传输。
1.4 ADTB—T系统采用低阶调制(如40QAM,160QAM,320QAM)的方式。就M—OQAM来说,低阶的调制映射对应的数据星座点之间的距离较大,对于接收机中对信号的判决有积极意义,能够有效降低信号的判决门限,在单载波调制固有的低峰均比的特点下,进一步降低信号的峰均比。
1.5 结合接收端抗干扰技术,ADTB—T突破了单载波数字电视移动接收/发射的技术瓶颈,实现单载波高清晰度电视移动接收。专家鉴定ADTB—T方案达到相关领域国际领先水平,ADTB—T方案荣获得2003年国家科技进步二等奖。
1.6 为了实现单频网的可靠运行,必须解决网内的时间同步问题。ADTB—T单载波单频组网方案实现了技术上的突破,可以完全不依赖于外部时钟信息(包括GPS)实现人范围的单频网组建,在上海组建起了世界上唯一不依赖GPS系统的数字电视广播单频网,使得广播电视节目安全可靠播出得到了根本的保证。
上述ADTB—T的关键技术创新保证了该方案的技术优势。
① ADTB—T系统可实现大范围可靠覆盖以及弱信号的接收。即在相同的覆盖范围条件下,所需的发射功率较小;在相同的发射功率条件下,覆盖范围较大。峰均比越低、接收门限越低、接收灵敏度越高,则相同条件下信号的覆盖范围越广。表l至表3依次对比了ADTB—T系统、ATSC系统、DVB—T系统在峰均比、接收门限、接收灵敏度方面的性能。
② ADTB-T系统不但突破了单载波不支持移动的技术难题,而且通过采用独特的信道跟踪技术,在磁悬浮列车车厢内用普通天线成功实现了430km/h的超高速移动接收。
③ ADTB—T系统具有强大的抗邻频干扰能力。
④ ADTB—T系统基于单载波实现,不需要利用外部时钟信息(如GPS或其他替代物)就可以实现单频组网,保证了系统应用的安全性。
⑤ ADTB—T系统的信号峰均比低,因此有利于频谱规划、增加覆盖范围、减小发射功率、降低电磁污染,可充分利用现有模拟发射设备资源、低成本建网、市场启动快。
⑥ ADTB-T系统在国内率先实现HDTV的固定接收,能够在一个广播信道内传输一套HDTV:节目或10套SDTV节目(通过统计复用器)。
目前,交大ADTB—T具有三种传输模式:
低码率模式大于5.5Mbps、中码率模式大于l 1Mbps、高码率模式大于23Mbps及大于29 Mbps;三种运营模式:移动地面数字电视(可传输2~3套SDTV)、移动/固定地面数字电视(可传输4~5套SDTV)、固定地面数字电视(可传输1套HDTV或8~10套SDTV)。
表l信号峰均比对比表(dB)
|
|
高码率
(大于29 Mbps)
99.99%的情况下 |
高码率
大于(23 Mbps)
99.99%的情况下 |
中码率
(大于11 Mbps)
99.99%的情况下 |
低码率
(大于5.5Mbps)
99.99%的情况下 |
|
ADTB—T |
6.70 |
5.37 |
4.55 |
4.55 |
|
ATSC |
无 |
7.44 |
无 |
无 |
|
DVB—T |
9.60 |
9.60 |
9.60 |
9.60 |
表2接收门限对比表(dB)
|
|
高码率
(大于29 Mbps) |
高码率
(大于23 Mbps) |
中码率
(大于11 Mbps) |
低码率
(大于5.5Mbps) |
|
ADTB—T |
16.O |
12.7 |
5.5 |
1.5 |
|
ATSC |
无 |
14.9 |
无 |
无 |
|
DVB—T |
20.1 |
16.5 |
8.8 |
3.2 |
表3接收灵敏度对比表
|
|
高码率
(大于29 Mbps) |
高码率
(大于23 Mbps) |
中码率
(大于11 Mbps) |
低码率
(大于5.5Mbps) |
|
ADTB—T
|
-83 dBm
24 dBuv |
-87 dBm
20 dBuv |
-94 dBm
13 dBuv |
-98 dBm
9 dBuv |
|
ATSC
|
无 |
-84 dBm
23 dBuv |
无
|
无
|
|
DVB—T
|
-76 dBm
31 dBuv |
-80 dBm
27 dBuv |
-86 dBm
21 dBuv |
-91 dBm
16 dBuv |
结束语
通过前期的准备工作,后期的详细施工,S Z - 1 车载/便携高速移动无线图像传输设备符合移动直播车的技术需求,可以说该设备是广播电视在快捷新闻采访直播、体育比赛流动直播、突发事件移动追踪、大型文艺演出及现场会议直播录播的最佳解决方案。
参考文献
ADTB-T数字电视地面广播传输方案研究开发及产业化应用介绍 上海交通大学