论文部分内容阅读
数字电视传输系统性能的优越性主要来源于信道编码和信号调制方式。地面广播的环境显然不是白噪声模型,没有任何信道编码调制技术可以在地面广播的环境下被优化地使用。传输方案构成一个国家的数字电视地面广播传输标准的基本技术内容。作为一个电视生产和消费大国,作为一个正在融入全球经济一体化并面临全球性技术竞争的发展中国家,我国已认识到掌握和拥有关键技术、自主研制重要的数字电视系统标准能够为我国经济所带来的巨大发展空间和机遇。
本文首先对美国ATSC 8-VSB 系统的载波恢复算法做了研究,这个算法主要是依赖于导频数据的,适用于固定接收,且硬件实现较为简单。
本文接下来又对上海交通大学的两套数字电视地面传输系统方案接收端的载波恢复和定时算法做了详细的分析。这两种方法都依赖于发端的发送数据格式,来达到接收端载波恢复和定时同步的目的。
这两个系统一个是基于导频,为了避免导频被信道衰落的概率,在发送的数据中我们可以加双导频,载波恢复则使用双导频和边带信息提取后得到。
另一个系统基于训练PN序列的实现方案,要求发送数据中存在已知序列,并且有一定的重复,这样可以基于PN序列良好的自相关性和重复特性做定时捕获以及载波恢复。训练序列过长,则所纠的载波偏差能力就下降,而训练序列过短,则无法提高精度。我们使用的方法是将长的训练序列在接收端以多个短的训练序列的形式分段接收,如此长短复用,使用粗调和细调,不仅提高了精度,也冲破了所纠载波偏差能力过小的阻碍。
以上两种做法各有优缺点,适合不同的应用范围。基于导频的方案采用了二阶环路滤波器,由两个LPF组成,收敛速度慢,但抖动很小。基于训练PN序列的方案不带有LPF,结构较为简单,收敛速度非常快,一般1~5帧即可纠正载波偏差,但所能纠的载波偏差上限受到帧头训练序列长度的约束,下限受到信道噪声的影响。
在上海的实测证明,载波恢复和定时模块对于抵抗多径起到了至关重要的作用。由于提高了载波恢复和定时同步模块的性能,我们自主研发的数字电视接收系统在同等的现场测试环境下,较DVB-T系统的测试样机而言,接收成功率大大提高,显示出了较好的抵抗多径的能力。