有线数字电视监测信道参数与码流.ppt

博聚英才 汇集精品 目录 1.1 信道及信道编码 信道——信号传输的途径 数字电视的信道类型：地面开路、卫星、有线（同轴电缆/光缆） 信道编码的过程及目的: 信号在传输过程中存在噪声和干扰，使得经过传输后的码字与发送的码字之间存在差错。通过在待发送的信息码元中加入一些冗余的码元（称为校验码元），在接收端就可以利用校验码元与信息码元的关系来发现及纠正错误。在待传输信息中按照一定的算法插入校验码元的过程称为信道编码。在接收端按照约定的算法来解析原始数据并完成相应的检错纠错的过程称为信道解码（狭义）。 广义的信道编码概念包括了基带信号处理为射频信号的全过程（调制）。 信源—信号源，广播电视中的信源一般指节目源。 信源编码：是指对原始的视音频信号进行编码，编码的目的是减少对有限的传输带宽的占用。比如模拟的PAL信号，当不进行压缩时，1秒钟的画面所占的bit数是720*576*2*8*25=166Mb，这么大的数据量无论是压缩还是存储都是非常困难的。信源编码的目的就是通过“压缩”来实现在有效的传输带宽或存储资源上处理更多的数据；当需要原始的数据（进行显示）时，只需要将压缩的数据进行解压缩（解码）就可以了。 1.1 信道及信道编码（续） 调制 在数字电视系统中，经过信源编码乃至信道编码（狭义）后的二进制码流的频谱特性相当于矩形波，其频率特性可以从直流一直扩展到很高的频率分量。而实际传输信道的带宽都是有限的，即有上、下限截止频率，超过该频率限制的部分是不能进行有效传输的。在传输前，需要对数字信号进行处理，以减少数字信号中的低频分量和高频分量。 为了使数字信号满足带通信道的要求，需将数字信号调制在载波上进行传输。调制是某种处理过程，它改变载波波形的某些属性，使它们成为要传送的输入信息的函数。这些可以改变的属性包括载波幅度、频率和相位。 数字信号的载波调制有时也被认为是信道编码的一部分。 1.1 信道及信道编码（续） 不同的传输信道类型，意味着不同的噪声环境、易受干扰程度，比如有线数字电视是采用光纤和同轴电缆进行传输，传输环境最好，因此对容错要求较低，这意味着可以采用较简单的信道编码算法，在调制方式的选择上，也不必过多考虑传输信号是否易受到干扰；而地面数字电视的传输环境最复杂（信号在传输路径上有建筑物等遮挡会造成信号回波反射），对系统的容错性能要求也最高，因此无论是信道编码算法还是调制方式，其复杂度都最高。 1.1 信道及信道编码（续） 下图所示为我国有线数字电视（采用DVB_C标准）系统中，信号在进入传输信道前的处理过程： （4）外交织：卷积交织器 完成一个深度B = 12，宽度M=17（=204/12）的误码保护包的字节交织；交织对突发型误码有较好的抑制能力。 （数字）调制的概念： 二进制中的两个bit有4 种组合（00，01，10，11），在采用相位调制（PSK，phase-shift keying ）时可以用正弦波的4 个相位表示，称为QPSK调制： 当对两个正交载波对分别进行调幅时，称为正交振幅调制QAM（ Quad Amplitude Modulation ），下图是分别用4bit符号、5bit符号、6bit符号进行调制时对应的星座图： （5）QAM 映射 此单元将交织器产生的字节变换成QAM 符号，当采用64QAM调制时，每个符号对应6个bit。 符号率的概念：每秒钟的符号数。 有线电视中的符号率一般是固定的6875kSym/s,卫星电视中不同频点采用的符号率不同。 符号率与数据带宽的关系： 有线电视带宽：6875000*6/204*188 = 38.014705Mb/s （6）基带成形 该单元将经过差分编码的m 比特符号映射为I，Q信号，并在QAM 调制前，对I，Q 信号进行升余弦平方根滚降滤波，以满足有线传输环境的带宽要求。 （7）QAM 调制 对信号进行QAM 调制，将QAM 已调制信号通过中频IF 和射频RF 送到射频信道。 数字电视信号的传输是基于模拟环境下的数字信号的传输，图像数字信号不是在基带中传输而是在射频频段中传输。 有线数字电视中，TS流的信道编码过程（在QAM调制器中完成）： 1.2 信道参数及其监测 信道参数： 标识信道传输质量的状态参数。 重要的信道参数有：锁定状态、信号电平、MER/EVM、BER。 信道锁定： 指载波频率的锁定状态，一般是利用调谐器的锁定状态进行指示。 信号电平：俗称“场强” 数字频道的电平实际上指的是被测频道的的平均功率。一般是利用调谐过程中输出的AGC电平来估算平均功率值。真正可靠的测量应该通过频谱分析的方法来完成。 1.2 信道参数及其监测（续） MER：调制误差率