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第1章 地面数字电视传输系统的基本概念 1

1.1 电视技术的发展历程 1

1.2 数字电视的优势 2

1.3 数字电视组织和发展情况 4

1.4 我国数字电视发展历程概述 8

1.5 数字电视系统组成 10

1.5.1 系统设备组成 10

1.5.2 数字电视的功能分层 11

1.6 压缩层和复用层 15

1.6.1 图像格式 15

1.6.2 数字电视信号编码方式 16

1.6.3 MPEG-2压缩关键技术环节 17

1.6.4 帧内编码 17

1.6.5 帧间编码方法 19

1.6.6 音频压缩 20

1.6.7 MPEG-2码流 20

1.6.8 MPEG-2多路复用 21

1.6.9 传输流 21

参考文献 23

第2章 地面数字电视传输系统的信道特性 25

2.1 概述 25

2.2 电波传播大尺度效应 26

2.2.1 自由空间的传播 26

2.2.2 3种基本传播方式：反射、绕射和散射 27

2.2.3 阴影衰落和地形影响 30

2.2.4 大尺度信道模型 30

2.3 电波传播小尺度效应 32

2.3.1 衰落和多径 32

2.3.2 小尺度衰落总结 40

2.3.3 小尺度衰落信道建模和仿真 40

2.3.4 实际信道模型举例 44

参考文献 50

第3章 地面数字电视传输的信道编码 52

3.1 信道容量香农信道编码定理 52

3.2 差错控制和信道编码分类 54

3.3 线性分组编码 56

3.3.1 线性分组码的基本概念 56

3.3.2 BCH码 58

3.3.3 RS码 59

3.4 卷积码 60

3.4.1 卷积码的构造和描述 60

3.4.2 卷积码的距离特性和译码 62

3.5 交织 64

3.5.1 分组交织 64

3.5.2 卷积交织 65

3.6 串行级联码 65

3.7 并行级联码 67

3.7.1 乘积码 67

3.7.2 Turbo码及其迭代译码算法 69

3.8 格型编码调制 73

3.8.1 TCM的集分割映射 74

3.8.2 TCM结构和基本原理 74

3.9 低密度校验码 76

3.9.1 LDPC码的基本概念 76

3.9.2 LDPC码的译码算法 78

3.10 电视广播中的信道编码 80

参考文献 82

第4章 地面数字电视广播调制技术 84

4.1 数字调制概述 84

4.1.1 线性调制解调模型 84

4.1.2 信号空间和信号表示法 84

4.2 数字调制方案的考虑因素 86

4.3 四相相移键控调制 89

4.3.1 QPSK信号的调制和解调 89

4.3.2 QPSK信号的功率谱和错误概率 90

4.3.3 QPSK信号的变形 92

4.4 正交幅度调制 92

4.4.1 QAM信号的调制和解调 93

4.4.2 QAM信号的功率谱和错误概率 94

4.4.3 MQAM调制的例子：DVB-C 96

4.4.4 QAM信号的变形 98

4.5 扩频调制 99

4.5.1 伪随机序列 99

4.5.2 直接序列扩频 100

4.5.3 扩频调制的抗干扰性能 101

4.6 多载波调制 102

4.6.1 OFDM原理 103

4.6.2 OFDM的DFT实现 104

4.6.3 保护间隔与循环前缀 105

4.6.4 频域特性 108

4.6.5 OFDM与单载波传输系统的比较 108

4.7 数字电视广播中的调制技术 109

4.7.1 现有国际标准的调制方案 109

4.7.2 单载波和多载波系统的特点 112

参考文献 113

第5章 地面数字电视传输的同步 114

5.1 同步的基本概念 114

5.2 同步的数学基础 117

5.2.1 信号参数估计 117

5.2.2 ML函数的推导 119

5.2.3 ML函数最大值的求解方法 121

5.3 单载波系统同步［1］ 122

5.3.1 概述 122

5.3.2 定时恢复误差提取方法 124

5.3.3 插值和抽取 126

5.3.4 定时环路设计 129

5.3.5 载波相位估计 130

5.3.6 载波频率估计 132

5.3.7 ATSC同步方法 135

5.4 多载波系统同步 140

5.4.1 概述 140

5.4.2 同步参数不理想对OFDM系统的影响 141

5.4.3 载波同步 148

5.4.4 定时同步 154

5.4.5 DVB COFDM同步 155

参考文献 158

第6章 地面数字电视传输的信道估计和均衡 160

6.1 概述 160

6.2 时域均衡器 161

6.2.1 线性均衡器 161

6.2.2 判决反馈均衡器 163

6.2.3 分数间隔抽头采样均衡器 165

6.2.4 自适应均衡 165

6.2.5 自适应信道估值器 166

6.2.6 盲均衡 167

6.2.7 ATSC系统中常用的均衡器 167

6.3 OFDM系统中的信号采集 169

6.3.1 相干检测和差分检测 170

6.3.2 导频频域信道估计 171

6.3.3 判决指向信道估计 179

6.3.4 基于时域训练序列的信道估计 180

6.3.5 不同算法准确性分析 181

6.3.6 DVB-T的信道估计算法和性能 183

参考文献 184

第7章 现有国外数字电视地面广播传输标准 185

7.1 概述 185

7.1.1 美国ATSC数字电视标准 185

7.1.2 欧洲DVB-T数字电视标准 185

7.1.3 日本ISDB-T数字电视标准 186

7.2 美国数字电视地面广播传输标准简介 187

7.2.1 数据加扰 188

7.2.2 RS编码和数据交织 189

7.2.3 TCM编码和交织器 189

7.2.4 复用 190

7.2.5 插入导频和VSB调制 191

7.3 欧洲数字电视地面广播传输标准简介 192

7.3.1 信道编码 193

7.3.2 信道调制 196

7.3.3 DVB-T系统性能 199

7.4 日本数字电视地面广播传输标准简介 200

7.4.1 复用 203

7.4.2 信道编码 204

7.4.3 星座映射和调制 205

7.4.4 TMCC信息 210

7.5 美国数字电视地面广播传输标准接收机 212

7.5.1 调谐器 212

7.5.2 同步和定时 213

7.5.3 梳状滤波 214

7.5.4 均衡器 215

7.5.5 相位跟踪 216

7.5.6 TCM解码 216

7.5.7 数据解交织器 217

7.5.8 RS解码器 217

7.5.9 数据解扰 217

7.6 欧洲数字电视地面广播传输标准接收机 218

7.6.1 模拟前端 219

7.6.2 数字IQ生成和OFDM解调 219

7.6.3 信道估计和校正 219

7.6.4 定时同步和载波同步 220

7.6.5 信道解码 221

参考文献 222

第8章 中国地面数字电视广播传输标准 224

8.1 概述 224

8.2 中国地面数字电视标准的制定 225

8.2.1 DTMB标准的基本需求 227

8.2.2 主要技术特点 228

8.2.3 主要技术性能 229

8.3 DTMB标准介绍 229

8.3.1 DTMB主要参数 230

8.3.2 输入接口 230

8.3.3 随机化 230

8.3.4 前向纠错编码 231

8.3.5 星座图映射 233

8.3.6 交织 235

8.3.7 系统信息 236

8.3.8 帧结构 238

8.3.9 帧头 239

8.3.10 帧体数据处理及组帧 242

8.3.11 基带后处理 242

8.3.12 射频输出接口 243

8.3.13 有效载荷速率 243

8.3.14 邻频广播应用 244

8.4 性能测试数据 246

参考文献 247

第9章 中国数字电视地面广播传输标准接收机 248

9.1 引言 248

9.2 国标系统理想基带信号模型 249

9.3 国标内接收机算法 253

9.3.1 帧同步（码捕获）算法 253

9.3.2 定时恢复环路 257

9.3.3 载波恢复 262

9.3.4 信道估计和均衡 267

9.4 国标外接收机算法 273

9.4.1 时域解交织 273

9.4.2 QAM解映射 273

9.4.3 LDPC解码 274

9.4.4 BCH译码 277

9.4.5 数据解扰 278

参考文献 278

第10章 地面数字电视的网络规划 281

10.1 概述 281

10.2 数字传输的优越性 281

10.3 模拟电视的频道划分 282

10.3.1 模拟电视广播频段分配 282

10.3.2 UHF频段信号传播 283

10.4 数字电视和模拟电视的同播模式 284

10.4.1 地面同播方式的提出 284

10.4.2 地面电视广播的同频道干扰 285

10.4.3 地面电视广播频率资源的再利用 286

10.5 多频网 286

10.5.1 多频网简介 287

10.5.2 保护率 287

10.5.3 多频网使用的频道 287

10.5.4 多频网的频率偏置 288

10.6 单频网 288

10.6.1 单频网简介 288

10.6.2 单频网类型 289

10.6.3 单频网中的干扰 289

10.6.4 单频网中的同步技术 290

10.6.5 单频网的网络增益 291

10.6.6 单频网应用 291

10.6.7 单频网应用的具体实现 292

10.7 数字广播无线覆盖若干概念 295

10.7.1 悬崖效应 295

10.7.2 位置覆盖概率 296

10.7.3 场强和载噪比 296

10.7.4 地面数字电视广播的保护率 298

10.8 固定、便携和移动接收 299

10.8.1 简介 299

10.8.2 影响接收的一些因素 300

10.9 分集技术概述 300

10.9.1 分集实现方法 301

10.9.2 空间接收分集信号合并方法 302

10.10 发射分集技术 305

10.10.1 Alamouti空时分组编码 306

10.10.2 基于正交性设计的空时分组编码 309

10.10.3 空时分组编码与OFDM系统相结合 311

参考文献 312

第11章 中国数字移动多媒体广播传输系统 314

11.1 概述 314

11.2 DMMB-W系统 314

11.2.1 系统发端框图 314

11.2.2 信道编码 315

11.2.3 信道调制 318

11.2.4 帧结构 318

11.2.5 控制帧管理 319

11.2.6 系统业务码率 320

11.3 DMMB-N系统 321

11.3.1 系统发端框图 321

11.3.2 信道编码 321

11.3.3 信道调制 324

11.3.4 帧结构 324

11.3.5 符号交织和频域交织 326

11.3.6 系统传输速率 327

11.4 CMMB系统 328

11.4.1 系统发端框图 328

11.4.2 信道编码 329

11.4.3 信道调制 329

11.4.4 帧结构 329

11.4.5 系统传输速率 330

11.5 T-MMB系统物理层结构 331

11.5.1 系统发端框图 332

11.5.2 信道编码 332

11.5.3 信道调制 332

11.5.4 帧结构 332

11.5.5 系统传输速率 332

11.6 CDMB系统物理层结构 333

11.6.1 系统发端框图 333

11.6.2 信道编码 334

11.6.3 信道调制 334

11.6.4 帧结构 334

参考文献 335

附录 数字电视地面传输技术常用缩略语 337