地面数字多媒体电视广播传输系统研究

摘 要：随着科学技术的发展，数字电视取代模拟电视技术成为高清晰度电视开发的主流，本文将针对地面数字多媒体电视广播传输系统展开研究，通过对其分层传输特性、抗干扰和多径性能、同步性能进行深入分析，加深对其系统整体的了解。

在20世纪后期发达国家就开始了针对数字电视广播传输系统的研究，并取得了一定的成果，我国此方面研究相对较晚，但凭借对西方先进经验的积极吸取和自身努力，现阶段也获得了诸多成就，例如完成了计算机仿真和FPGA原型机验证，开始试用相应芯片等。

1 地面数字多媒体电视广播传输系统的分层传输特性

在地面数字多媒体电视广播传输系统（DMB-T）中标准清晰度电视（SDTV）和高清晰度电视（HDTV）的传输层次问题一直得不到有效的解决，美国作为最早进行相关研究的国家，坚持以HDTV作为研究的方向，而欧洲发达国家则坚持以SDTV作为研究的重点。经试验发现，以美国的理论出发，单纯地传输HDTV，SDTV可以在接收到信号后自动生成，这种方式使HDTV独自占用传输空间，传输效率非常高，但此时SDTV自身的抗干扰性就会受到HDTV的限制，在移动环境中不能够充分接收；如果将HDTV和SDTV分别通过有线级别进行传送，就可以有效地保证SDTV的抗干扰性，而且可以在一定程度上对HDTV的抗干扰性也有提升作用，但传输效率又会受到影响，所以我国积极吸取两者的成功与不足对DMB-T在两种方式上进行改进[1]。

将HDTV和SDTV以基本信号和增强信号组在一起转化成复合形式，并分别以不同级别的优先传送向外传输，这样就可以使接收到自动生成HDTV和SDTV信号，虽然此种方法相对于单纯传送HDTV效率较低，但SDTV的抗干扰性却得到了保证，而且传送效率可以满足现阶段的需求，这样在移动接受环境中就可以实现信号传输。在DMB-T系统中对于基本信号和增强信号采用不同的保护级别，通常情况下，基本信号的保护级别相对更高，这在一定程度上为分层传输提供了可能，这样就可以根据接收端的信噪比分层次的进行信号传输，保证即使在22 dB以上、10 dB以下、甚至在信噪比已经超出人类忍耐范围的情况下，仍然可以接收到真实的声音[2]。

2 地面数字多媒体电视广播传输系统的抗干扰和多径性能

DMB-T系统自身具有较强的前向纠错能力，积极应用正交频分复用技术（OFDM）自身可以平滑掉短持续时间的各种脉冲的特性，通过大量的子载波达到数据传输的目的，由于使用单品干扰形式对子载波有一定的破坏，造成子载波数量减少，传输信号受到影响，所以在DMB-T系统自身前向纠错能力就可以在此时发挥作用，对子载波破坏而出现的错误编码进行纠正。从此方面分析，DMB-T系统自身具有较强的抗单品干扰的能力，可以说抗干扰能力很大程度上取决于其自身的纠错能力。除此之外，通过上述DMB-T系统中信号分层传输可以保证不同信噪比区域都可以正常地接收到高保真信号，这在一定程度上也证明DMB-T系统自身具有抗噪声干扰的特性。

在传输过程中多径干扰主要指静态干扰和动态干扰两种，而OFDM自身通过对信号传输通道并行和有针对性的保护间隔设置，可以有效地消除传播过程中长短回波，而且对于此过程中必然会出现的回波时延现象没有明显的次生反应。DMB-T系统通过对OFDM的积极应用大大提升了自身多径性能，在信道估计的过程中通过信道冲击响应可以有效地将多径干扰控制在7％以内，即使在信噪比比较高或动态接受区域，仍然能够保证正常传输[3]。

3 地面数字多媒体电视广播传输系统的同步性能分析

由于DMB-T系统的应用无线环境复杂，所以对其同步性能提出了更高的要求，信号捕获效率、时钟恢复速度、自动频率跟踪准确性、相位补偿效率等子系统数据都直接影响到同步性能的程度，所以要对这些子系统进行不断的完善。DMB-T传输系统将时域与频域信息进行了高速整合，实现两种信息采样的时钟同步，而且在此过程中通过序列技术对载波进行同步处理，这样就可以将捕获时间由原来的100 ms,提升为急速5 ms，即使DMB-T传输系统自身要对载波进行纠错，也可以将时间控制在20 ms之内，由此可见DMB-T传输系统自身同步性能非常高，可以满足复杂环境下的持续作业。

DMB-T传输系统的开发离不开电子信息技术的发展，其使用的电子设计工具及流程都是现阶段国际上最为先进的，通过SPW仿真软件对系统整体进行仿真，再通过HDS仿真软件对其语言硬件描述进行升级，通过一系列的技术和软件加工，可以获得专用集成电路，真正实现DMB-T传输系统的开发利用。

4 结论

通过上述分析发现，现阶段我国DMB-T传输系统的整个设计流程中都可以实现不应用国外芯片，使我国独立自主完成DMB-T传输系统成为可能，我国拥有了对DMB-T传输系统的自主知识产权，这是我国科技进步的表现，说明我国已经为数字电视时代来临做好了技术准备。