霡霂的个人空间 https://blog.eetop.cn/maimu [收藏] [复制] [分享] [RSS]

空间首页 动态 记录 日志 相册 主题 分享 留言板 个人资料

日志

日本数字地面电视广播制式ISDB—T

已有 3022 次阅读| 2006-1-31 16:28 |个人分类:备份

天气: 晴朗
心情: 高兴

     调制方式
    由卷积编码缩短码形成的X、Y并行输出经并/串变换后成为传送信号串行序列,对高频载波实施OFDM调制。调制部分方框图如图7所示。
    下面,对有关的各小方框加以说明。
    1 载波调制
    载波调制部分按照不同的调制方式(DQPSK、QPSK、16QAM和64QAM)分成四条支路;其方框图构成如图8所示。其中比特交织是按后述方式进行的。

    1)DQPSK
    DQPSK调制的电路框图如图9所示,串行输入数据流经串/并(S/P)变换后,在相位计算前的一路输入中加入15比特的延时,实现比特交织。B0'与b1'在相位计算中得到如表5所示的输出结果。然后,在移相方框中实现p/4移相。
    图9中延时框的延时时间为一个OFDM符号期长度。
             
    图10示出由图9电路框图的DQPSK映射产生的星座图。
    2)QPSK
    QPSK调制的电路框图如图11所示,与图8的DQPSK类似,输入数据流经串/并变换后在并行的2路中的一路内加入15比特的延时,进行比特交织。然后,实施QPSK映射,输出Ⅰ轴数据和Q轴数据。图12示出QPSK产生的星座图。
           
    3)16QAM
    16QAM调制的电路框图如图13所示,经串/并变换成并行的4路比特流后,根据15、10、5比特的延时进行比特交织。然后,按规定进行16QAM映射,输出Ⅰ轴数据和Q轴数据,图14为其星座图。
    4)64QAM
    64QAM调制的电路框图如图15所示,经串/并变换成并行的6路比特流后,根据15、12、9、6、3比特的延时进行比特交织。然后,按规定进行64QAM映射,输出Ⅰ轴数据和Q轴数据。
    2 调制电平规一化
    图10、12、14所示各种调制方式的星座图中,设星座点为Z=I+jQ,为使发送信号电平统一起来,应对Z的幅值作规一化,从而不同调制方式发射的平均功率都为1。表6为规一化时需要采用的校正因子值。
    3 块层合成
    按照图7,载波调制后是块层合成电路。合成时,将第1、2、3、4块层的各数据段按顺序写入相应的RAM缓存器。而后,按节1、2、3、4块层的顺序串行地读出所有数据段。由于各块层的码率不一样,所以顺序串行读出时还需进行取样时钟切换。 4 时间交织
    为了适应于移动接收,还将每个数据段内对载波进行调制的符号(一对I、Q轴数据)作出时间交织,交织深度I可选择,模式1中I=32、16、8或0(不交织)个调制符号,模式2中I=8、4、2或0(不交织)个调制符号。图16示出了数据段内调制符号时间交织的电路构成。
    5 频率交织
    由图7可知,时间交织之后是频率交织,其电路构成如图17所示。在数据段划分中,依照部分接收部分、差动调制部分和同步调制部分的顺序将0-12的序号分配给13个数据段,序号如下:11、9、7、5、3、1、0、2、4、6、8、10、12。
    按照图17,数据段划分之后将数据段分为三类,第0段的部分接收段直接去往段内载波旋转,而差动和同步调制部分先经段间交织再去往段内载波旋转,然后均进行段内载波随机化。
    1)段间交织
    段间交织是分别在差动调制(DQPSK)部分和同步调制(QPSK,16QAM,64QAM)部分之内进行的。模式1和模式2有各自的段间交织规律。
    2)段内交织
    段内交织包括段内载波旋转和段内载波随机化。ISDB-T中规定了明确的模式1和模式2所采用的按段号使每段内载波旋转的列表。关于段内载波随机化,表7中部分地列出了段内载波旋转后进行随机化前、后的载波序号情况(模式1)。
    
    6 OFDM帧结构
         
    根据图17,频率交织之后调制符号组成帧结构。它分为两步,第一步先形成数据段配置,第二步再在其配置中附加上SP、CP和TMCC导频信号,构成OFDM段。图18为实现第一步后的数据段配置情况。
               
    1)差动调制部分的OFDM段配置
    差动调制中,在数据段上再附加CP和TMCC而形成OFDM段。CP和TMCC均沿符号方向加入,按表1所示,无论模式1或模式2,均在每108个载波中加入7个CP和5个TMCC,图19示明了其OFDM段配置情况。图中的Si.j表示交织后数据段内的载波序号方向、符号序号方向。
    至于CP和TMCC的具体位置,对不同的段号有规定的载波序号所在点,表8列出了模式1中CP1-7和TMCC1-5的载波序号位置。
   
    2)同步调制部分的OFDM段配置
    同步调制中,在数据段上再附加SP、CP和TMCC而形成OFDM段。CP和TMCC沿符号方向加入,而SP沿符号方向和载波方向加入,参见图3。SP导频在载波方向上每隔11个数据载波加入一个,在符号方向上逐符号推后3个载波位置。这样安排,接收端可根据接收新的SP导频情况对信道性能的变化作出估计,依此进行信道均衡。
    对于CP和TMCC的加入由表1可知,无论模式1或模式2,同步调制中每96个数据载波上加入2个CP和1个TMCC,表9列出了模式1中CP1-2和TMCC的载波位置所在。
             
    7 导频信号调制方式
    在规定了导频信号的类别,数量及其载波位置之后,还须规定它们的数据值和调制方式。
    1)散布导频(SP)
    由图20所示的PRBS(伪随机二进制序列)发生器产生出比特串Wi。首先,对PRBS每段作一次初始化,使PRBS的第一个输出比特与第一个有效载波重合。随后,在每个使用的载波上(无论是否为导频)由PRBS形成一个新数值。对于OFDM段中用作散布导频的载波序号i,由PRBS产生的Wi使散布导频作BPSK调制,调制信号和Wi值示于表10。PRBS的初始化值示于表11,对每段有不同的规定。                  
    2)连续导频(CP)
    对连续导频载波的调制,采用与图20同样的Wi和表10、11同样的参数,对相应的导频载波进行BPSK调制。
       
    3)TMCC导频
    对TMCC导频载波的调制,也采用相应的Wi值和调制信号振幅值,但进行DBPSK调制。即当第m(m=1~203)个OFDM符号的Wi为0时振幅值Im=Im-1,Qm=0,当第m个OFDM符号的Wi 为1时,Im=-Im-1,Qm=0。
    总括三类导频信号的传输电平可以看到,它们均大于规一化的1,是4/3。因此,导频信号是在提升的功率电平上发射的,是规一化功率的16/9倍。其原因当然是为了提高信号传输的可靠性。
    8 传送信号频段配置
    6 MHz物理通道内13段的序号已如上述,当存在部分接收时,对它指配以段号0,其余1~12段按顺序指配给差动调制部分和同步调制部分。在每一段的最右端附加一个连续载波(CP),调制信号为(-4/3,0)或(4/3,0),参见表2的注。
    9 保护间隔加入
           
    如图21所示,保护间隔的加入是在IFFT(快速傅里叶反变换)之后的输出数据波形中实施的,将时间上处于后端、长度上相同于保护间隔时间段的数据波形,原样地附加至有效符号前面的保护间隔段内,其作用是防止多径干扰对接收的影响。
    传输和复用配置控制(TMCC)
    前面已介绍了TMCC导频信号的数目、位置和调制方式,现在再细述一下TMCC的作用,信息编码和传输内容等。概括地说,TMCC用来传送各个OFDM段的调制参数信息以及接收端实施解调时必需获知的信息。
    1 比特分配
    已经说明一帧内有204个OFDM段,据图3和图19可知,在符号方向上由204个比特构成一个TMCC比特组,它们的用途分配如表12所示。
    2 同步字
    同步字按规定的规律在各OFDM段内采用W0或W1,并逐帧反转。表13列出同步调制中模式1和模式2内同步字的变化规律(W0:+;W1:-)。

    3 信息编码方式
    TMCC信息比特102个,实际应用量远小于此数,不应用的填充以数据“1”。应用到的比特情况如表14-16所示。
    
    
    
    4 误码纠正编码
    误码校验比特b122-b203用来对从同步字起的b1-b121信息作(203、121)差集合循环码纠错编码。(203、121)是差集合循环码(273、191)的缩短码。
    由据此得到的TMCC纠错数据对规定的载波进行DBPSK调制。
    接收系统
    ISDB-T的接收系统方框图如图22所示。
          
    接收到的高频调制信号经放大和检波后得到的信号进行FFT变换,从时域信号变换到频域信号,再馈至OFDM帧解码部分,按段号顺序0-12顺序读出各OFDM段。根据原来的调制方式进行差动调制解调或散布导频(SP)解调(针对同步调制的解调)。然后,作出去频率交织和去时间交织的处理。再往下,一步步实施与发送端信道编码相逆的信道解码处理,处理中应用了从TMCC译码中得到的有关信息。最后,进入TS流再生部分。
    在TS流再生部分中,将每个块层经处理得到的信号以TSP为单位存储入缓存器内。TSP有着不同的块层层次时,先存储的块层,也即段号小的块层,将其TSP的内容先读出。块层的缓存器中不存在TSP包的内容时,对解码(204、188)数据流提供由零值包产生的204个零值字节,最后的TS流输出作为信源解码部分的输入。
    如果只是接收ISDB-T内中央部分的一个数据段(0号OFDM段),则这种部分接收的接收系统较为简单,其方框图如图23所示。
         
    附言
    以上内容是根据日本的“数字地面电视广播暂定制式(草案)(传送部分)”编写的,这里主要涉及信道编码部分和载波调制部分。从总体上看,它与DVB-T的技术规范基本相同。另外,日本在最后确定其ISDB-T的正式标准(DIBEG)时,对上述的某些参数细节作了更改,但总的原理不变。下面,单独写出已知的现行情况。
    日本又将其ISDB-T称为BST-OFDM(频带分段发射-正交频分复用)技术,传输模式及有关参数如表17所列改为三种,即模式1、2、3。其中,模式1的载波间隔为4KHz(实际3.968KHz),适合于移动接收,模式3的载波间隔为1KHz(实际0.992KHz),有效符号周期1008ms,适合于固定接收,抗延时稍长的多径干扰。这两种模式已作过开路试验,效果良好,模式1能适应时速200km时车载接收中的多普勒效应,模式3抗重影能力强。
    日本声称的与欧洲DVB-T和美国ATSC(信道编码调制方式相应地为COFDM和8VSB-AM)的综合性能比较见表18。
   


点赞

评论 (0 个评论)

facelist

您需要登录后才可以评论 登录 | 注册

  • 关注TA
  • 加好友
  • 联系TA
  • 0

    周排名
  • 0

    月排名
  • 0

    总排名
  • 0

    关注
  • 3

    粉丝
  • 1

    好友
  • 6

    获赞
  • 45

    评论
  • 3123

    访问数
关闭

站长推荐 上一条 /1 下一条

小黑屋| 关于我们| 联系我们| 在线咨询| 隐私声明| EETOP 创芯网
( 京ICP备:10050787号 京公网安备:11010502037710 )

GMT+8, 2024-3-29 07:06 , Processed in 0.019623 second(s), 7 queries , Gzip On, Redis On.

eetop公众号 创芯大讲堂 创芯人才网
返回顶部