[發(fā)明專利]地面數(shù)字多媒體電視廣播系統(tǒng)中的信道傳輸方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01115522.1
• 申請(qǐng)日: 2001-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1332556A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊林;楊知行
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/32
• 分類號(hào): H04L27/32;H04N7/015
• 代理公司: 北京清亦華專利事務(wù)所
• 代理人: 廖元秋

本發(fā)明是2000年8月25日申請(qǐng)的名稱為“地面數(shù)字多媒體電視廣播系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)枮?0123597.4)的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明屬于數(shù)字電視廣播技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種地面數(shù)字多媒體電視廣播系統(tǒng)中的信道傳輸方法。

對(duì)于電視傳輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在模擬電視的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)十多年堅(jiān)持不懈的研究和發(fā)展，數(shù)字電視地面廣播(Digital?Television?Terrestrial?Broadcasting，DTTB)已經(jīng)取得了很多的成果，達(dá)到了可以實(shí)現(xiàn)階段。從1998年11月北美和歐洲已經(jīng)開(kāi)播DTTB節(jié)目，許多國(guó)家宣布了它們的DTTB制式選擇和實(shí)現(xiàn)計(jì)劃。目前，世界上主要有三種DTTB傳輸標(biāo)準(zhǔn)：

1)美國(guó)的ATSC(Advanced?Television?Systems?Committee)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。

2)歐洲的DVB-T(Digital?Video?Terrestrial?Broadcasting-Terrestrial)數(shù)字視頻地面廣播標(biāo)準(zhǔn)。

3)日本的ISDB-T(Integrated?Service?Digital?Broadcasting—Terrestrial)地面綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)。

圖1顯示了地面數(shù)字多媒體電視廣播系統(tǒng)的原理方框圖。數(shù)字電視系統(tǒng)信號(hào)結(jié)構(gòu)由壓縮層、傳送層和傳輸層三大部分組成。傳輸層的具體構(gòu)成，是由傳輸信道(或者叫傳輸媒介)決定的。傳輸媒介有有線媒介(包括光纖、銅軸和兩者的混合網(wǎng))、無(wú)線媒介(包括衛(wèi)星、微波、MMDS等)、地面波傳輸?shù)臒o(wú)線媒介。

在傳輸層中一個(gè)很重要的問(wèn)題就是信道的物理幀結(jié)構(gòu)和其組成。對(duì)于無(wú)線傳輸媒體，由于在傳輸過(guò)程中存在各種噪聲干擾，例如脈沖干擾、多徑干擾、白噪聲等，為了可靠地傳輸和系統(tǒng)中斷后及時(shí)恢復(fù)，通常需要把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按一定的格式打成數(shù)據(jù)幀，幀長(zhǎng)度一般是固定的，而且是分層的。但根據(jù)不同的應(yīng)用和實(shí)際設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)和組成可能是不同。

美國(guó)ATSC?8-VSB在一個(gè)NTSC?6MHz信道內(nèi)數(shù)據(jù)凈荷碼率為19.28Mb/s。傳送層輸出給傳輸層的是一個(gè)串行數(shù)據(jù)傳送碼流(TS流)，它有188byte數(shù)據(jù)比特組成。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)隨機(jī)化和誤碼糾錯(cuò)編碼FEC后，在原始數(shù)據(jù)之后增加冗余校驗(yàn)比特，各個(gè)FEC的數(shù)據(jù)分組都要格式化為數(shù)據(jù)幀，以便可靠傳輸。另外，為了系統(tǒng)同步和接收機(jī)均衡處理，還需要增加同步比特和訓(xùn)練序列。

圖2是ATSC?8-VSB系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸幀結(jié)構(gòu)圖。每個(gè)數(shù)據(jù)幀包括2個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)，每個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)有313個(gè)數(shù)據(jù)段。每個(gè)數(shù)據(jù)段包含有832個(gè)符號(hào)，前4個(gè)符號(hào)是以二進(jìn)制形式來(lái)傳輸，并提供數(shù)據(jù)段同步，其余828個(gè)符號(hào)是187byte的凈荷數(shù)據(jù)和相應(yīng)的FEC糾錯(cuò)數(shù)據(jù)，這828個(gè)符號(hào)都以8電平符號(hào)傳輸，因而每個(gè)符號(hào)攜帶3bit數(shù)據(jù)碼流。每個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)的第一個(gè)數(shù)據(jù)段是一個(gè)獨(dú)特的同步信號(hào)(數(shù)據(jù)場(chǎng)同步)和用于接收機(jī)均衡的訓(xùn)練序列。從圖中看到，可以認(rèn)為美國(guó)ATSC幀結(jié)構(gòu)分為了三層：第一層為數(shù)據(jù)段；第二層為數(shù)據(jù)場(chǎng)；第三層為數(shù)據(jù)幀，因此，ATSC幀結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)電視掃描中的行、場(chǎng)、幀概念非常相似。

參見(jiàn)圖3，歐洲D(zhuǎn)VB-T采用了COFDM技術(shù)，其數(shù)據(jù)也是組織成一定的幀格式后再傳輸或調(diào)制，其數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)中每個(gè)幀的持續(xù)周期為T_F，并且包含68個(gè)OFDM符號(hào)，4個(gè)幀構(gòu)成一個(gè)超幀。每個(gè)OFDM符號(hào)的載波數(shù)為1705(2k模式)或6817(8k模式)，其傳輸周期為T_a。Ts由兩部分組成：有效期Tu和保護(hù)間隔D。保護(hù)間隔是有效部分的一個(gè)循環(huán)，插在有效部分的前面，保護(hù)間隔長(zhǎng)度可以是數(shù)據(jù)有效部分的1/4、1/8、1/16和1/32。

除了數(shù)據(jù)載波外，歐洲D(zhuǎn)VB-T還插入導(dǎo)頻(分散的和連續(xù)的)和TPS等附加信息。分散導(dǎo)頻用作信道特性的估計(jì)；連續(xù)導(dǎo)頻用作幀、定時(shí)和載波頻率的同步。TPS用于傳輸系統(tǒng)參數(shù)。有的連續(xù)導(dǎo)頻在某些位置剛好和分散導(dǎo)頻重合，因此，一個(gè)OFDM符號(hào)中有效的數(shù)據(jù)載波數(shù)量為為1512(2k模式)或6048(8k模式)，DVB-T載波數(shù)、導(dǎo)頻數(shù)見(jiàn)表0所示。