[发明专利]地面数字多媒体电视广播系统中的信道传输方法

说明书

本发明是2000年8月25日申请的名称为“地面数字多媒体电视广播系统”(申请号为00123597.4)的专利申请的分案申请。

本发明属于数字电视广播技术领域，更具体地涉及一种地面数字多媒体电视广播系统中的信道传输方法。

对于电视传输系统来说，在模拟电视的基础上，经过十多年坚持不懈的研究和发展，数字电视地面广播(Digital Television Terrestrial Broadcasting，DTTB)已经取得了很多的成果，达到了可以实现阶段。从1998年11月北美和欧洲已经开播DTTB节目，许多国家宣布了它们的DTTB制式选择和实现计划。目前，世界上主要有三种DTTB传输标准：

1)美国的ATSC(Advanced Television Systems Committee)数字电视标准。

2)欧洲的DVB-T(Digital Video Terrestrial Broadcasting-Terrestrial)数字视频地面广播标准。

3)日本的ISDB-T(Integrated Service Digital Broadcasting—Terrestrial)地面综合业务数字广播标准。

图1显示了地面数字多媒体电视广播系统的原理方框图。数字电视系统信号结构由压缩层、传送层和传输层三大部分组成。传输层的具体构成，是由传输信道(或者叫传输媒介)决定的。传输媒介有有线媒介(包括光纤、铜轴和两者的混合网)、无线媒介(包括卫星、微波、MMDS等)、地面波传输的无线媒介。

在传输层中一个很重要的问题就是信道的物理帧结构和其组成。对于无线传输媒体，由于在传输过程中存在各种噪声干扰，例如脉冲干扰、多径干扰、白噪声等，为了可靠地传输和系统中断后及时恢复，通常需要把要传输的数据按一定的格式打成数据帧，帧长度一般是固定的，而且是分层的。但根据不同的应用和实际设计，数据帧结构和组成可能是不同。

美国ATSC 8-VSB在一个NTSC 6MHz信道内数据净荷码率为19.28Mb/s。传送层输出给传输层的是一个串行数据传送码流(TS流)，它有188byte数据比特组成。经过数据随机化和误码纠错编码FEC后，在原始数据之后增加冗余校验比特，各个FEC的数据分组都要格式化为数据帧，以便可靠传输。另外，为了系统同步和接收机均衡处理，还需要增加同步比特和训练序列。

图2是ATSC 8-VSB系统的数据传输帧结构图。每个数据帧包括2个数据场，每个数据场有313个数据段。每个数据段包含有832个符号，前4个符号是以二进制形式来传输，并提供数据段同步，其余828个符号是187byte的净荷数据和相应的FEC纠错数据，这828个符号都以8电平符号传输，因而每个符号携带3bit数据码流。每个数据场的第一个数据段是一个独特的同步信号(数据场同步)和用于接收机均衡的训练序列。从图中看到，可以认为美国ATSC帧结构分为了三层：第一层为数据段；第二层为数据场；第三层为数据帧，因此，ATSC帧结构和传统电视扫描中的行、场、帧概念非常相似。

参见图3，欧洲DVB-T采用了COFDM技术，其数据也是组织成一定的帧格式后再传输或调制，其数据帧结构中每个帧的持续周期为T_F，并且包含68个OFDM符号，4个帧构成一个超帧。每个OFDM符号的载波数为1705(2k模式)或6817(8k模式)，其传输周期为T_a。Ts由两部分组成：有效期Tu和保护间隔D。保护间隔是有效部分的一个循环，插在有效部分的前面，保护间隔长度可以是数据有效部分的1/4、1/8、1/16和1/32。

除了数据载波外，欧洲DVB-T还插入导频(分散的和连续的)和TPS等附加信息。分散导频用作信道特性的估计；连续导频用作帧、定时和载波频率的同步。TPS用于传输系统参数。有的连续导频在某些位置刚好和分散导频重合，因此，一个OFDM符号中有效的数据载波数量为为1512(2k模式)或6048(8k模式)，DVB-T载波数、导频数见表0所示。