什么是ISDB-T? ISDB-T 是什么意思

2011-09-13 18:06:46来源: 互联网
1 总体情况

    日本采用的地面传输制式不限于单独传输数字电视(图像和伴音),也包括了独立的声音和数据广播,这几者可以单独存在或任意地组合,构成在带宽6MHz内的一路节目或多路节目。ISDB-T系统包括发送部分和接收部分,发送部分的输入是信源编码部分的输出,发送部分的输出是加给发射机输入端的中频已调制信号,在发射机内上变频成射频信号去往馈线和天线。TSDB-T在信源编码中,图像信号也按MPEG-2的压缩标准。根据Rec.ITU-RBT.601-5,对于SDTV,图像源格式应是720(704)×480像素数,取样频率为4:2:0模式。至于声音信号的信源编码,日本既未采用MPEG-2的压缩标准(ISO/IEC13818-3),即所谓的MUSICAM(掩蔽型通用子带综合编码和复用),也未采用ATSC中的DolbyAC-3(音频编码-3)标准,而是采用基于MPEG-4的AAC(高级AC)压缩方式。ISDB-T系统中的接收部分,输入信号是COFDM调制的射频信号,输出信号是加给信源解码部分输入端的信道解码信号。图1中简要示明了系统框图

    2 ISDB-T的传送带宽

    为了与地面电视广播的原频道规划(每频道6MHz)相适配,ISDB-T中每个频道的传送带宽为(432KHz×13+4KHz)=5.62MHz或(432KHz×13+1KHz)=5.617MHz。这里,是以每432KHz作为一个独立的OFDM(正交频分复用),6MHz内可包含13段OFDM。而每个OFDM段由数据段和导频信号组成,或者说OFDM段是指在数据段中加入各种导频信号后于432KHz带宽内传送的信息数据流。每个数据段可以独立地指定其载波调制方式(16QAM、64QAM、QPSK或DQPSK)、内码编码率(1/2、2/3、3/4、5/6、或7/8)、保护间隔比和时间交织深度等。

    作为对比,欧洲DVB-T8MHz或7MHz的每路频道是作为一个总体来处理的,对全部载波的调制方式只能是一种(16QAM、64QAM或QPSK),内码编码率基本上是一种(1/2、2/3、3/4、5/6、或7/8),保护间隔比也只能是一种(1/4、1/8、1/16或1/32)。由此可见,ISDB-T在这些方面其信号处理与DVB-T基本上相同,但是更灵活些,可按电视、声音、数据的不同需求优化地选用。

    3 传送信号形式

    ISDB-T中,根据ISO/IEC13818-1(MPEG-2,系统)实施传送信号的复用。每一个物理通道(6MHz)为一个基本TS(传送流),其中13个OFDM段可构成有统一参数选择的单一大块,也可以分为具有不同参数选择的几个块层,最多为4个块层。接收端接收时,可以对13段OFDM整体接收,也可以部分接收,即只接收13段OFDM里中央的一段OFDM,图2示出了不分块层整体接收和分块层部分接收的两种情况。

    由图可见,一个块层内包含的OFDM段的数目并无限定,可多可少?lt;13),而部分接收时总是接收中央的一段,即是接收一个物理通道(6MHz)内基本TS流的一部分。

    4 传送参数

    ISDB-T的每432KHz内载波间隔有4KHz与1KHz两种。另外,为了接收端能抗多径干扰,在每个有效符号持续期Tu(=1/载波间隔)上增加一个保护间隔持续期△,按规定△/Tu的取值有4种(1/4、1/8、1/16、1/32)。因此,一个OFDM段的传送参数如表1所示。

    至于整个ISDB-T物理通道6MHz内的传送参数,如表2所示。

    表2中,差动调制段是指DQPSK(差动四相移相键控)调制方式的OFDM段,其余的调制方式均为同步调制段。

    众所周知,数字信号经信道编码后再调制传输时,人们关心的一是在给定的通道带宽内数据传输的总码率,二是误码检纠错能力,显然,这两者间是存在矛盾的,由此,设计者可根据不同的总码率和可靠性需求在各种调制方式、卷积编码率和保护间隔比等方面确定相应的参数值。

    表3给出了ISDB-T中1段OFDM的码率(单位kbps),而括号内的数字则是13段的总码率(单位Mbps)。

    由表3可见,最大传送码率为23.420Mbps。作为对比,美国的6MHz、ATSC制式中传送总码率为21.52Mbps。

    5 有关术语的含义

    (1)模式1和模式2

    它们分别表示载波间隔4KHz(一个OFDM段内载波数108个)和1KHz(一个OFDM段内载波数432个)的两种调制模式。

    (2)OFDM帧

    是指由204个OFDM符号组合构成的传送信号帧。每个OFDM符号则由持续期为Ts(=△+Tu)的K个有效载波组成,K=1405或5617。对每个载波可以由V个比特进行调制,形成星座图上的一个点,在QPSK和DQPSK中V=2比特,在16QAM中V=4比特,在64QAM中V=6比特。

    (3)差动调制部分

    按DQPSK进行调制的OFDM段的集合称为差动调制部分。

    (4)同步调制部分

    按QPSK、16QAM、64QAM进行调制的OFDM段的集合称为同步调制部分。

    (5)三种导频信号

    每个OFDM帧内除了传输数据符号外,还传送散布导频(SP)、连续导频(CP)蚑MCC导频信号,它们应用于帧同步、频率同步、时间同步、信道均衡估计和传输模式识别等控制信息。在图3的帧结构图上,示意画出同步调制中一个OFDM帧内诸导频信号的插入情况。

    散布导频(SP)插入于同步调制符号中,在OFDM载波方向(图3中的水平方向)和OFDM符号方向(图3中的垂直方向)上散布地配置,按规定受到BPSK调制。连续导频(CP)插入于全部13个OFDM段中,在OFDM符号方向上按规定受到BPSK调制的导频信号。TMCC导频插入于全部13个OFDM段中,携载有用于指明ISDB-T模式的诸信息,受到DBPSK调制。

    二 信道编码方式

    信道编码部分的方框图如图4所示。

外编码为缩短的RS(里德一索罗门)码(204、188、t=8),采用伽罗华域GF(28)的码元,域生成多项式为P(x)=X8+X4+X3+X2+1,码生成多项式为(X-1)(X-a)(X-a2)(X-a3)……(X-a15),a=02HEX0加上RS码前、后的TSP(传送流包),如图5所示。

    划分块层时,以TSP为单位进行划分,每一块层内有相同的编码参数。

    关于延时补偿,当各个块层的码率不一样时,用来对字节交织引起的延时差进行补偿,它们以TSP为单位调整延时。

    关于能量扩散,用PRBS(伪随机二进制序列)在块层基础上以比特为单位与同步字节除外的数据流进行模2和。PRBS的生成多项式为g(x)=x15+x14+1。15个移位寄存器的初始化值从低位起为“100101010000000”,每-OFDM帧开始时初始化一次。字节交织度I=12字节,采用具有12条支路、包含FIFO(先进先出)移位寄存器的Forney方法来实现字节交织。交织和去交织导致发送和接收合计的数据延时量为(17×12×11)字节(相当于11个TSP)。

    图6示出了约束长度K=7、基本编码率为1/2的卷积编码电路。可供选择的内码编码率及此时的缩短式传送信号(缩短码)示于表4。

关键字:ISDB-T

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0913/article_11715.html
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