3信道帧结构 地面数字多媒体电视广播(DMB-T)协议基于TDS-OFDM技术,其物理信道帧结构如图3所示。帧结构是分级的,1个基本帧结构称为1个信号帧。帧群定义为255个信号帧,其第一帧定义为帧群头。帧群中的信号帧有唯一的帧号,标号从0~254,信号帧号(FN)被编码到当前信号帧的帧同步PN序列中。 超帧定义为一组帧群,帧结构的顶层称为超帧群。超帧被编号,从0到最大帧群号。超帧号(SFN)与超帧群号(SFGN)一起被编码到超帧的第一个帧群头中。 超帧群号(SFGN)被定义为超帧群发送的日历日期,超帧群以一个自然日为周期进行周期性重复,它被编码为下行线路超帧群中一个超帧的第一个帧群头中的前两个字节。在太平洋标准时间(PST)或北京时间0:0:0AM,物理信道帧结构被复位并开始一个新的超帧群。 因此,DMB-T协议的物理信道是周期的,并且和绝对时间同步,这样可使接收机能在需要的时候才开机,这意味着接收机可以设计成只有接收所需要的信息时,才进入接收状态,以达到省电的目的。 一个信号帧由两部分组成:帧同步和帧体。帧同步信号采用沃尔什编码的随机序列,以实现多基站识别。帧同步包含前同步、PN序列和后同步。对于一个信号帧群中的不同信号帧,有不同的帧同步信号。所以,帧同步能作一个特殊信号帧的帧同步特征而用于识别。帧同步采用BPSK调制以得到稳定的同步。 帧体的基带信号是一个正交频分复用(OFDM)块。一个OFDM块可进一步分成保护间隔和一个DFT块,如图3所示。DFT块在其时域中有3780个取样,它们是频域中3780个子载波的逆离散傅氏变换。 
图3 下行传输协议的分级帧结构 表1 本系统和世界上3种DTTB系统主要特性的比较 | 美国ATSC 8—VSB | 欧洲DVB—T COFDM | 日本ISDB—TBST—OFDM | 清华DMB—T TDS—OFDM | | 源编码 | 视频 | ISO/IEC 13818—2(MPEG-2—视频部分)主类(Main Profile)语法 | | 音频 | ATSC标准A/52(DolbyAC-3) | ISO/IEC 13818—2(MPEG-2-音频第二层layer II audio)和Dolby AC-3 | ISO/IEC 13818-7(MPEG-2- AAC音频) | ISO/IEC 13818-3第I、II层和Dolby AC-3 | | 传送码流 | ISO/IECl3818—l(MPEG—2TS)传送码流TS | | 信道编码 | 外码 | R—S(207,187,t=10) | R—S(204,188,t=8) | RS(208,188)和RS(208,200) | | 外码交织 | 52R—S块交织 | 12R—S块交织 | 309RS块交织、51RS块交织、 15RS块交织 | | 内码 | 2/3码率格形码 | 缩短的卷积码:码率:1/2,2/3,3/4,5/6,7/8约束长度=7,多项式(八进制)17l,133 | 1/2,2/3卷积码、网格码、Turbo码 | | 内码交织 | 12:1格形码交织 | 卷积交织和频率交织 | 卷积交织,频率交织,和选择的时间交织 | 时间交织和频率交织 | | 数据随机化 | 16-bit PRBS | 16-bit PRBS | 16-bit PRBS | 16-bit PRBS | | 调制方案 | 8—VSB和16—VSB | COFDM | 具有13个频率分段的BST-OFDM | TDS-OFDM | | 均匀星座图 | 8VSB,16VSB | QPSK,16QAM和64QAM | QPSK,QPSK,16QAM和64QAM | QPSK、16QAM和64QAM | | 分级调制 | | 多分别率星座图(16QAM和 54QAM) | 分级调制:在13个分段上有3种不同的调制 | 多分别率星座图(64QAM和256QAM) | | 载波数目 | | 2k,8k | 2k,4k,8k | 3780 | | 保护间隔 | | OFDM符号1/32,1/16,1/8&1/4 | OFDM符号1/32,1/16,1/8&1/4 | OFDM符号0,1/6,1/9,1/12,1/20,1/30(16~80us) |
有6种可选的保护间隔大小,即DFT块大小的0、1/6、1/9、1/12、1/20、1/30。保护间隔的信号相同于DFT块时域信号的最后一段。 4技术特点 和传统广播技术不同,DMB-T协议结合了传统的广播技术和现代通信技术,是一种新型信息广播技术。它不仅适用于传统的电视节目(视频码流)广播,也适用于提供其它多媒体的信息传输服务。此协议具有以下特性: ●与现有电视广播的传输频率兼容 这是地面数字电视广播的一个基本需求。 DMB-T传输协议考虑了我国模拟电视接收机的持有量,根据我国现行的电视广播频率规范所设计的,因此完全兼容现行的电视广播及接收系统。 ●高数据码率 DMB-T传输协议在8MHz电视频道中,最大净荷码率高达每秒33Mbits,能够充分满足HDTV广播要求。同时也使DMB-T传输协议既能用于DTV广播,也可用于数据通信。
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