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第1章 数字多媒体广播概论 1

1.1 数字信号与数字传输系统 1

1.1.1 模拟信号与数字信号 1

1.1.2 数字通信的优点 1

1.1.3 数字传输系统的构成 2

1.1.4 数字传输系统的性能度量 2

1.1.5 数字信号的形式 3

1.1.6 数字广播的发展趋势 3

1.2 数字声音广播与数字多媒体广播技术概要 4

1.2.1 世界上最早的数字声音广播——数字卫星广播（DSR） 4

1.2.2 阿斯特拉卫星数字声广播（ADR） 4

1.2.3 数字音频广播（DAB） 4

1.2.4 世广卫星数字声音广播（WorldSpace） 5

1.2.5 美国的数字卫星广播系统 6

1.2.6 日本的数字广播（ISDB-TSB） 6

1.2.7 数字长中短波广播（DRM）与DRM+ 7

1.2.8 DVB-H与DVB-SH 8

1.2.9 中国移动多媒体广播（CMMB） 10

1.2.10 HD Radio（高清晰度广播） 10

本章思考题 11

第2章 信源编码 12

2.1 模拟信号的数字化 12

2.1.1 模拟信号转换为数字信号 12

2.1.2 数字信号还原为模拟信号 18

2.1.3 广播电视信号数字化的代价和解决办法 19

2.2 信源编码概论 19

2.2.1 信源编码的任务 19

2.2.2 信源编、解码系统 20

2.2.3 数据压缩的可能性 20

2.2.4 数据压缩的分类 21

2.2.5 何谓与CD可比的质量 21

2.3 数字音频数据率压缩的理论基础 22

2.3.1 频谱掩蔽效应 22

2.3.2 时间掩蔽效应 25

2.3.3 子频带编码 25

2.3.4 变换编码 26

2.4 MPEG音频编码标准 26

2.4.1 MPEG-1音频编码标准 26

2.4.2 MPEG-2音频编码标准 27

2.4.3 ISO/IEC13818-7 29

2.4.4 MPEG-4音频编码标准 29

2.5 MUSICAM（MPEG-1 Layer2）音频编码方法 32

2.5.1 概述 32

2.5.2 MUSICAM编码器 32

2.6 联合立体声编码 38

2.6.1 基本原理 38

2.6.2 质量改善 39

2.7 低取样频率低比特率编码 39

2.7.1 兼顾低比特率与较好质量 39

2.7.2 改善声音质量原理 40

2.8 先进音频编码（AAC） 40

2.8.1 系统概述 40

2.8.2 滤波器组 41

2.8.3 预测 42

2.8.4 量化 42

2.8.5 编码 42

2.8.6 时域噪声整形（TNS） 42

2.9 CELP与HVXC语音编码方法 43

2.9.1 码本激励线性预测（CELP）编码 43

2.9.2 谐波矢量激励编码（HVXC） 44

2.10 高效音频编码与频带恢复（SBR）技术 45

2.10.1 AAC-Plus V1与AAC-Plus V2 45

2.10.2 SBR基本原理与压缩效率 46

2.10.3 参数立体声原理与效果 48

2.10.4 应用领域 48

2.11 数字视频信号的信源编码 48

2.11.1 数字视频信号压缩机理 48

2.11.2 常用视频编码方法 49

2.11.3 视频压缩标准与应用 50

2.11.4 H.264编码原理与性能 51

本章思考题 54

第3章 信道编码 56

3.1 概述 56

3.1.1 信道编码的任务 56

3.1.2 差错控制方式及差错分类 57

3.1.3 差错控制编码分类及差错灵敏度 57

3.1.4 等差错保护与不等差错保护 57

3.2 卷积编码 58

3.2.1 卷积码的基本概念 58

3.2.2 卷积编码器举例 59

3.2.3 卷积编码器的状态图和网格图 60

3.2.4 卷积解码维特比解码 60

3.2.5 卷积码的BER 63

3.3 DAB与DRM实际应用的卷积编码器 64

3.3.1 卷积编码器构成与生成多项式 64

3.3.2 卷积码的删除 65

3.4 Reed Solomon码 68

3.4.1 RS码原理与能力 68

3.4.2 生成多项式校验符号 69

3.4.3 RS码与卷积码的级联 70

3.5 LDPC（低密度奇偶校验码）原理 71

3.5.1 引言 71

3.5.2 奇偶校验码 71

3.5.3 线性分组码 71

3.5.4 LDPC码 74

本章思考题 77

第4章 数字调制 78

4.1 数字调制概论 78

4.1.1 调制信号与调制 78

4.1.2 调制的作用 78

4.1.3 数字调制及其基本方法 78

4.1.4 如何评价数字调制系统 79

4.2 二进制数字调制 79

4.2.1 二进制幅度键控（2ASK） 79

4.2.2 二进制频移键控（2FSK） 80

4.2.3 二进制相移键控（2PSK） 80

4.2.4 二相差分相移键控（2DPSK） 82

4.3 四相相移键控（4PSK,QPSK） 84

4.3.1 π/4-4PSK系统 84

4.3.2 π/2-4PSK系统 84

4.3.3 串／并变换 85

4.3.4 4PSK的判决范围和抗干扰能力 85

4.3.5 4PSK的解调 86

4.3.6 4PSK与2PSK的比较 87

4.4 四相差分相移键控（4DPSK、DQPSK） 87

4.4.1 π/4-4DPSK系统 87

4.4.2 4DPSK的差分编码与解码 88

4.4.3 π/4-4DPSK真值表 89

4.4.4 π/2-4DPSK系统 90

4.4.5 4DPSK与4PSK的符号差错率 90

4.5 正交调幅（QAM） 91

4.5.1 4QAM与16QAM 91

4.5.2 64QAM 93

4.5.3 QAM信号的特点 93

4.5.4 QAM方法的误符号率与误比特率 94

4.5.5 QAM信号的解调 95

4.5.6 mPSK与mQAM的比较 96

4.6 分级调制 96

4.6.1 分级调制的基本概念 96

4.6.2 多分辨率QAM（QPSK在16QAM中） 96

本章思考题 98

第5章 COFDM传输方法 99

5.1 概述 99

5.1.1 什么是COFDM 99

5.1.2 COFDM技术的主要优缺点 99

5.2 无线电信道的特性 100

5.2.1 衰减作用、多径效应与频率选择性 100

5.2.2 多普勒频移与时间选择性 101

5.2.3 频率失真与时间失真 102

5.3 宽带系统 104

5.3.1 宽带系统的优点 104

5.3.2 单载波串行传输与多载波并行传输的比较 104

5.4 COFDM基本原理 106

5.4.1 子载波调制与解调 106

5.4.2 用IDFT与DFT实际实现OFDM 107

5.5 COFDM符号的保护间隔与符号传输机理 109

5.5.1 保护间隔及其作用 109

5.5.2 插入保护间隔付出的代价 111

5.5.3 COFDM符号传输机理 111

5.6 COFDM信号波形与频谱 112

5.6.1 时域波形 112

5.6.2 峰值系数 112

5.6.3 频谱形状 114

5.7 COFDM基带信号的频率变换 114

5.7.1 模拟变频器 114

5.7.2 数字变频器 115

5.8 OFDM接收机分析 116

5.8.1 不良匹配符号的计值 116

5.8.2 接收机中的FFT 116

5.9 COFDM基本参数的选择 117

5.9.1 信道编码率及符号期Ts上限的确定 117

5.9.2 COFDM信号带宽的确定 118

5.9.3 载波数量及保护间隔的确定 118

5.9.4 各子载波调制方法的确定 118

本章思考题 119

第6章 数字音频广播（DAB）信号处理与发射机 120

6.1 DAB概论 120

6.1.1 信源编码方法和信道编码方法 120

6.1.2 宽带传输系统 121

6.1.3 多种覆盖方式 122

6.1.4 DAB的传输模式和工作频段 122

6.1.5 DAB的数据业务及数据传输系统 123

6.2 DAB的传输帧结构与节目传输机理 123

6.2.1 由输入数据到传输复合信号的形成 123

6.2.2 DAB传输帧 123

6.2.3 DAB公共交织帧（CIF） 126

6.2.4 数据块划分与结合成OFDM符号 127

6.2.5 DAB不同模式的数据帧（传输帧）对比 127

6.2.6 DAB信号的表达式 129

6.2.7 DAB节目传输机理 130

6.2.8 DAB发射系统总体框图 132

6.3 DAB的时间交织与频率交织 134

6.3.1 时间交织 134

6.3.2 频率交织 136

6.4 DAB的数据广播业务 138

6.4.1 DAB数据业务传输概论 138

6.4.2 传送数据的特殊性能 140

6.4.3 PAD数据区与传输系统 142

6.4.4 数据接收机 143

6.5 DAB发射机 144

6.5.1 DAB发射机的定义和任务 144

6.5.2 COFDM信号的特点和对发射机的要求 144

6.5.3 频率变换方法 145

6.5.4 非线性失真与非线性校正 148

6.5.5 输出带通滤波器 153

6.5.6 DAB发射机构成举例 154

6.5.7 DAB转发器和发射天线 160

6.5.8 我国对DAB发射设备的技术要求 161

6.6 基于DAB技术的T-DMB 163

6.6.1 T-DMB概述 163

6.6.2 音频、视频、数据业务传输机理 163

6.6.3 从DAB到DMB的技术升级 164

6.6.4 DAB/DMB系统构成例 166

本章思考题 168

第7章 DAB覆盖网与接收机 169

7.1 DAB单频网（SFN） 169

7.1.1 SFN发射网及同步工作能力的基础 169

7.1.2 网络增益与功率节约 169

7.1.3 同步网的频率节约 171

7.1.4 同步网规划的若干参数 172

7.1.5 DAB的工作频率 173

7.1.6 同步网基准模型 173

7.1.7 同步网中覆盖空隙的填充 176

7.1.8 DAB与其他无线电业务的相容性 176

7.1.9 同步网同步运行的保证 177

7.1.10 同步网节目的馈送 179

7.1.11 同步网传输链的可靠性 188

7.2 地面DAB的覆盖与室内接收 188

7.2.1 关于移动接收 188

7.2.2 地点概率与时间概率 189

7.2.3 地面DAB的覆盖条件与场强要求 190

7.2.4 室内覆盖问题及接收机灵敏度 190

7.2.5 在建筑物内的DAB覆盖 191

7.2.6 在隧道、停车房和地下车库的DAB覆盖 193

7.3 DAB接收机 194

7.3.1 DAB接收机的基本构成和工作原理 194

7.3.2 DAB接收机举例 201

本章思考题 207

第8章 DRM技术系统与DRM+ 208

8.1 AM广播的出路与统一的数字传输系统 208

8.1.1 调幅信道的特性 208

8.1.2 AM广播的出路 209

8.1.3 对数字系统的基本要求 210

8.1.4 全世界需要统一的数字化系统 211

8.2 DRM技术系统的总体描述 212

8.2.1 系统概述 212

8.2.2 系统结构 212

8.2.3 信源编码 215

8.2.4 传输模式 216

8.2.5 信道编码和调制 218

8.2.6 业务容量和比特率 222

8.2.7 RF保护率 223

8.2.8 DRM单频网和多频网 223

8.3 DRM节目与AM节目同播 223

8.3.1 同播概念与基本要求 223

8.3.2 可能的同播的方式 224

8.3.3 各种同播方式的相关问题 225

8.3.4 +m可达135％～155％的发射机同播运行的优势 228

8.3.5 小结 229

8.4 DRM发射机 229

8.4.1 模拟AM发射机发射DRM数字信号 229

8.4.2 发射机性能的衡量 237

8.4.3 天线系统 237

8.4.4 DRM发射机与配置实例 238

8.4.5 关于带外发射 239

8.4.6 与模拟相同覆盖面积时的数字功率 242

8.5 DRM接收机 243

8.5.1 DRM软件接收机 243

8.5.2 DRM接收机构成 245

8.5.3 多用接收机构成 245

8.5.4 现代接收机处理 246

8.5.5 DRM接收的若干问题 246

8.6 DRM＋技术系统 248

8.6.1 概述 248

8.6.2 DRM＋技术优点归纳 248

8.6.3 DRM＋系统构成 250

8.6.4 系统参数的选择 251

8.6.5 DRM＋接收机 252

8.6.6 DRM＋技术系统兼容性及覆盖测量与分析 252

8.6.7 DRM＋混合模式 254

本章思考题 255

第9章 HD Radio技术系统 256

9.1 HD Radio概论 256

9.1.1 概述 256

9.1.2 HD Radio优缺点 256

9.2 FM HD Radio 257

9.2.1 FM HD Radio系统组成 257

9.2.2 FM HD Radio工作模式 259

9.2.3 频谱掩模 262

9.2.4 模拟与数字信号的合成 264

9.2.5 非线性校正 267

9.3 AM HD Radio 268

9.3.1 AM HD Radio系统组成 268

9.3.2 AM HD Radio工作模式 269

9.3.3 AM HD Radio发射机 272

9.4 HD Radio接收机技术 273

本章思考题 275

第10章 中国移动多媒体广播（CMMB） 276

10.1 概论 276

10.1.1 引言 276

10.1.2 传输系统构成 276

10.2 CMMB系统传输帧 277

10.2.1 信号处理系统物理层 277

10.2.2 传输帧结构与信号 279

10.3 信道编码与交织 281

10.3.1 RS编码和字节交织 281

10.3.2 LDPC编码 283

10.3.3 比特交织 283

10.4 调制星座映射 284

10.5 频域OFDM符号形成 284

10.5.1 连续导频和传输指示信息 285

10.5.2 离散导频及数据子载波 286

10.5.3 扰码 286

10.5.4 OFDM信号的产生 287

10.6 射频信号及其频谱 288

10.7 业务复用 289

10.8 电子业务指南 291

10.9 CMMB发射机 293

10.9.1 发射机整体构成 293

10.9.2 CMMB激励器 293

10.9.3 RF功率放大器 293

10.9.4 发射机性能要求 295

10.9.5 CMMB直放站放大器 295

10.9.6 双工器与多工器 296

10.9.7 发射机功率核算 298

10.10 CMMB室内覆盖系统 298

10.10.1 概述 298

10.10.2 有线接收无线增补覆盖 298

10.10.3 无线接收无线增补覆盖 298

10.10.4 有线或无线接收泄漏增补覆盖 299

10.11 CMMB接收终端技术要求 299

10.11.1 概述 299

10.11.2 功能要求 300

10.11.3 性能要求 300

10.11.4 用户界面要求 302

10.12 手机电视传输系统技术指标含义 302

本章思考题 305

第11章 其他数字多媒体广播系统 307

11.1 卫星数字多媒体广播（S—DMB） 307

11.1.1 系统概述 307

11.1.2 信号处理原理与技术特征 308

11.2 DVB-H传输系统 309

11.2.1 概述 309

11.2.2 系统描述 310

11.2.3 DVB-H与其他传输系统的比较 312

11.2.4 DVB-H与T-DMB的全面比较 313

11.3 DVB-SH系统 315

11.3.1 概述 315

11.3.2 系统描述 316

11.4 World Space数字卫星广播 323

11.4.1 概述 323

11.4.2 系统构成 324

11.4.3 透明广播方式与处理广播方式 325

11.4.4 信道编码、数据格式 326

11.4.5 接收机 327

11.4.6 系统信号处理流程 328

本章思考题 328

附录A 缩略语全称与中外文对照 329

参考文献 336