第8章 数字电视传输标准.pptx

第8章数字电视传输标准8.1DVB标准8.2DVB-S标准
DVB-S是1994年12月由ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，欧洲电信标准学会)制定的，标准编号为ETS300421。ITU(国际电信联盟)的相应标准号是ITU-RBO.1211。
我国相应的国家标准是GB/T17700-1999《卫星数字电视广播信道编码和调制标准》。我国国家标准与上述两个国际标准的差异是：
①我国将使用范围扩展到C波段（4／6GHz）固定卫星业务中的相应业务
②增加了在特定的条件下系统可以使用BPSK调制方式。DVB-S系统框图上图是DVB-S系统框图，左边部分为MPEG-2信源编码和复用，右边部分为卫星信道适配器，也即是信道编码和高频调制部分。DVB-S系统定义了从MPEG-2复用器输出到卫星传输通道的特性，总体上分成信道编码和高频调制两大部分。1.能量扩散
MPEG-2传送复用器输出的TS流是固定长度（188字节）的数据包，其中第一个字节是同步字节Sync(47H)。在DVB-S中，将8个TS包组成一个包组，每个包组第一TS包的同步字节取47H的反码B8H，其余7个同步字节仍为47H。在数据随机化时，以包组作为PRBS加扰的循环周期，如图8-3所示。
PRBS发生器在每个包组的第一个同步字节期间，PRBS发生器实现初始化，初始化值为100101010000000B，经过1503字节后又重新初始化。每个包组内其余7个同步字节期间PRBS发生器继续工作，但使能信号无效，与门输出为0，这些同步字节不被加扰。当无输入比特流或者比特流不符合TS流格式时扰码处理仍然进行，以避免调制器发射未经调制的单载波信号。2.外码编码、交织和成帧
外码编码是RS编码。已随机化的传送包用截短的RS(204，188，t＝8)生成一个误码保护数据包，是在每188字节后加入16字节的RS码。数据包同步字节，不论是未取反的47H还是取反后的B8H都要进行RS编码处理。
RS(204，188，t＝8)是由原始的RS(255，239，t＝8)截短得到，其生成多项式g(x)=(x+α)(x+α2)…(x+α16)（α=02H），域生成多项式P(x)=x8+x4+x3+x2+1。编码时在数据包204字节前添加51个全“0”字节，产生RS码后丢弃前面51个空字节，形成截短的(204，188)RS码，如图8-5所示。
交织：为提供抗突发干扰的能力，对RS编码后的每个误码保护数据包进行深度I＝12的卷积交织处理，生成一个交织帧。交织器如下图所示。由于同步字节通过交织器0支路，交织后位置不变。3.内编码、基带成形和调制下图是DVB-S的内编码和调制方框图，DVB-S的内编码采用(2，1，7)的收缩卷积码。进行调制之前，I支路、Q支路信号要进行基带成形，为了避免相邻传输信号之间的串扰，多进制符号需要有合适的信号波形。数字信号处理时的波形是方波，但在传输时这种方波并不合适。根据奈奎斯特第一准则，实际通信系统中一般均使接收波形为升余弦滚降信号。这一过程由发送端的基带成形滤波器和接收端的匹配滤波器两个环节共同实现，因此每个环节均为平方根升余弦滚降滤波，两个环节合成就实现了一个升余弦滚降滤波。实现平方根升余弦滚降信号的过程称为“波形成形”，由于生成的是基带信号，因此这一过程又称“基带成形滤波”。接收端的“匹配滤波”是针对发射端的成形滤波而言，与成形滤波相匹配实现了数字通信系统的最佳接收。这里基带成形滤波器为升余弦平方根滤波器，滤波器具有以理想截止频率为中心、奇对称升余弦滚降边沿的低通特性，滚降系数＝0～1，当＝0，是通频带为的理想低通滤波器；当＝1，通频带为2；越大，通频带越宽，码间干扰越小。卫星信道干扰较多，取滚降系数为0.35。DVB-S采用常规的格雷码编码的QPSK调制，采用不进行差分编码的绝对映射。卫星信号的频带宽（>24MHz），卫星转发器的辐射功率不高(十几瓦至一百多瓦)，卫星信道路径远，易受雨衰影响，传输质量不够高。为保证可靠接收采用了调制效率较低、抗干扰能力强的QPSK调制。根据具体的转发器功率、覆盖要求和信道质量，可以利用不同的内码编码率来适应特定的需要。例如，为确保良好的传输和接收，编码率可以是1／2或2／3；而若希望可用比特率高时，编码率可以是3／4或更大。总之，DVB-S系统的参数选择在内码编码率上有较大的灵活性，以适用于不同的卫星系统和业务要求。近年来巨大的市场需求促使传输能力更强的新标准出现,DVB组织于2004年6月发布了DVB-S2标准草案(EN302307)。DVB-S2支持更广泛的应用业务如广播服务（BroadcastService，BS）交互式服务（InteractiveService，IS）卫星新闻