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1、信号接收的数字电视论文1无线数字电视的标准特征在DTMB标准中,系统数据帧构造是一种4层构造,日帧由1440个分帧构成,分帧包含480个超帧,超帧则定义为一组信号帧,而信号帧是系统帧构造的基本单元,由帧头和帧体两部分组成。信息数据码流依次经过扰码随机化、前向纠错编码后进行从比特流到符号流的星座映射,再进行交织后构成基本数据块。基本数据块与系统信息组合后构成帧体,而帧体与相应的帧头PN序列复接为信号帧,经过基带后处理转换为基带输出信号,该信号经正交上变频转换为射频信号。帧头部分由PN序列构成,采用I路和Q路一样的4QAM调制。帧体部分包含36个符号的系统信息和3744个符号的数据,共3780个符
2、号,其中,系统信息符号用4QAM映射为36个复符号,数据长度为3744个nQAM符号。CMMB标准中,来自上层的输入数据流经过前向纠错编码、交织和星座映射后,与离散导频和连续导频复接在一起进行OFDM调制,调制后的信号插入帧头后构成物理层信号帧,再经过基带至射频变换后发射。物理层信号每1s为1帧,划分为40个时隙,每个时隙的长度为25ms,包括1个信标和53个OFDM符号。信标包括发射机标识信号TxID以及两个一样的同步信号。OFDM符号由循环前缀CP和OFDM数据体构成。OFDM数据体长度TU为409.6s,循环前缀长度TCP为51.2s,OFDM符号长度TS为460.8s。发射机标识信号、
3、同步信号和相邻OFDM符号之间,通过保护间隔GI互相交叠,保护间隔的长度TGI为2.4s。而关于DVB-T,是指利用开路地面传输媒介进行MPEG-2数字电视传输的标准,使用COFDM码分正交频分复用的信道调制技术,同时伴随着强大的纠错码,到达频谱利用效率与传输可靠性的平衡。COFDM信道调制编码技术提供两种子载波数量(2k和8k形式)、3种调制方式、4种保护间隔。DVB-T系统的信号以68个OFDM字符为一帧,每四帧构成一个超帧。每一个OFDM字符在8k形式下有6817个载波,在2k形式下有1705个载波,定义传输时间为TS,它由两部分构成,一部分为有用传输时间TU,另一部分为保护间隔,每一帧
4、中的字符由067按序排列,每一帧中发送有用数字电视数据、导频离散导频和连续导频和传输参数信令TPS。表1列出了几种制式的OFDM符号的外部射频特征。2基于OFDM符号特征的数字电视制式识别在几种地面无线数字电视标准的帧构造中,OFDM符号作为最基本的单元承载着能够区别的一些外部特征。正交多载波调制技术把高速的数据流通过串/并变换,分配到速率相对较低的若干个频率子信道中进行传输,分别调制一路独立的数据信息,调制之后将若干个子载波的信号相加同时发送。每个OFDM符号是多个经过相移键控(PSK)或正交幅度调制(QAM)的子载波信号之和。根据表1列出的几种制式的外部特征,明显地在导频部分区别最大。对不
5、同的数字电视制式,连续导频在OFDM符号中的子载波具有不同的位置,而离散导频则具有不同的子载波间隔特点。如DVB-T标准的OFDM符号中,离散导频等间隔为12,其功率为16/9,而传输数据的功率为1,而且离散导频数目很多,因而还可根据功率特性判定符号制式类型。与此类似,CMMB制式中离散导频间隔则为8等。另外,由于CMMB标准中用于承载广播系统控制信息的控制逻辑信道采用BPSK进行调制,因而,若OFDM子载波中有BPSK信号,则可归类为CMMB标准。而DTMB标准和DVB-T标准可根据能否存在4QAM调制进行区分,由于在DTMB中信号帧的帧头采用的是4QAM调制,在DVB-T中不存在这种调制。
6、OFDM复等效基带信号能够利用离散傅立叶逆变换IDFT的方法来实现。由于在数字调制信号中,星座图与调制类型有逐一对应的关系,能同时反映PSK和QAM调制信号及其调制阶数的差异。得到OFDM子载波的调制信息后,可根据3种无线数字电视标准载波的调制特点,结合连续导频和离散导频的位置与幅度信息,对所测信号进行归类。基于OFDM符号的上述基本特征,我们在一个硬件实验平台上把相应的处理算法代码写入FPGA和DSP,成功地实现了对3种地面数字无线电视制式的识别。3信号接收平台与分选识别实验选用的硬件实验平台采用ADC+FPGA+DSP+网口的实现构造,由于这些器件都具有可配置或可编程的特点,因而该构造具有较好的通用性和灵敏性,实物照片见图1。实验平台前端与射频模拟前端相连接,后端与计算机通过网口进行数据和指令交换,本课题通过对实际的地面无线数字电视信号进行接收识别,杭州地区分别在530MHz/706MHz/714MHz频率上测得CMMB、DVB-T、DTMB的识别结果,并在如图2所示的人机操作界面上予以显示。除了本课题的应用外,还能够利用该构造搭建一个数字化接收机,构成新的系统。