地面数字电视国标中的ADTB—T技术特点及应用

杨明文

摘 要：数字电视地面标准的制定和实施，已经满足了数字电视广播业务的际需求。本文主要针对我国数字电视地面广播的需求，阐述了ADTB-T技术的应用和特点，介绍了ADTB-T技术中的详细内容，最后分析了ASTB-T技术的优势。

关键词：地面数字电视；ADTB-T技术；应用推广

ADTB-T技术是地面数字电视国标中应用最广泛的技术，可以满足数字电视地面标准中制定的要求。本文首先分析了地面数字电视广播中的业务需求，然后从技术要求，ADTB-T技术的本质，测试结果及应用等方面进行了分析，希望可以为ADTB-T技术的发展提供参考。

1 地面数字电视广播系统中的业务要求

地面数字广播可以和有限数字及其他系统共同提供受众覆盖。现在模拟无线传输接受电视信号已经成为人们选择的主要方式。实施地面数字电视标准的主要目的就是给用户提供比较满意的接受方案和系统，让用户可以得到比较稳定的电视节目。国家相关部门已经认识到了电视广播体系的特点，将解决西部用户看电视作为主要问题。随着新技术的发展，车载、楼宇及商业模式已经形成，将会根据此种状况制定新的手机标准。除此之外，与其他卫星电视相比，地面电视还可以遭到自然灾害和战争等状况下，在最短的时间内，恢复覆盖的传输系统。

2 地面数字电视广播的系统技术要求

2.1 覆盖区域

在数字化时代，地面数字电视广播对覆盖范围的判断应该是使用模拟发射点，用最小的功率完成覆盖范围。经过分析发现，影响覆盖范围的主要因素是，第一，接受系统的灵敏度。灵敏度要求越小的发射功率越能覆盖相同的面积。第二，决定发射机峰值的主要因素是发射信号峰。此项指标是实现小功率数字信号替换模拟覆盖的重要因素，也能实现覆盖范围的扩大。只有实现以上两点，才能在多频网、同频转发的基础上实现有效覆盖。

2.2 抗信道衰落能力

随着环境和信道的变化，数字电视接受系统的灵敏度也会变化，严重时会出现接收失败的情况，特别是单频网环境下将增加频率选择性衰落的可能。0dB是实验室对接收机抗频率衰落能力的判断依据；如果在瑞利信道下，将使用多普勒速度对系统动态能力进行判断。

2.3 规划频率要求

进行模拟电视向数字电视过渡时，将会对数字电视频谱资源造成影響，只有借助邻频发射，才能提升频谱利用率，同时接受系统还会受到邻频干扰和数字同、邻频干扰。频谱规划的有效和抗模拟数字同频及邻频的高低具有很大关系，直接影响频率利用率的提升。

3 ADTB-T技术的本质

ADTB-T技术覆盖范围广、抗干扰能力强，解决了抗恶劣及动态信道的干扰与单频组网问题，应用范围广阔。

3.1 单载波调制

单载波调制技术是一种将传输数据调制到载波上传送的方式，目前应用最广泛的是QAM，OQAM及PSK映射。由于单载波调制技术具有信号峰均比低、灵敏信号接受能力强、操作简单等特点，已经成为国标中帧体数据处理中的一种方式，提升了信道衰落能力。

3.2 简洁有效的数据结构

系统信息、确知信息及编码信息是数据结构的组成部分，可以促进低成本接收系统的实现，最大的特点是以帧为数据单元，包含保护系统信息、帧头及经高效编码保护数据信息。国标中帧要求为，帧头由595个符号组成（78.7μs）；帧体由36个符号的系统信息及3743符号数据组成，总共3780个符号（500μs）。

3.3 高效信道编码与星座映射的结合

在信道译码技术的发展下，基于软输入的多次迭代的信道编码方案越来越多，主要是Turbo乘积（TPC）编码和低密度效验（LDPC）编码。在单载波调制的作用下，消除了信道频率对选择性衰落的影响，展现了TPC及LDPC特性，而且低阶星座还可以提供比较大的欧式距离，促进均衡收敛。因此，实施高效信道编码方案既可以保证频谱效率，又提升了抗信道衰落性能。

3.4 基于双导频和已知虚列的同步技术

由于双导频信号占有的信道功率较小，可以进行载波恢复、时钟恢复和均衡等操作。使用双导频技术还可以实现恶劣环境下的载波及时钟恢复。如果导频信号不存在，可以使用PN虚列对载波产生的偏差范围进行检验。

4 部分检测结果分析

本次研究对国标参数为PN595+单载波+多载波的接收机进行了测试。从测试结果来看，单载波和多载波都具有一定的发展优势，与国标其他模式相比，具有固定覆盖性能广等特点。具体测试结果如下。

4.1 接收灵敏度测试

工作模式分别是低码率、中码率、高码率及甚高码率，最小信号接收电平为-99.81，-95.87，-89.46，-85.90。以上测试结构表明，可以满足数字电视地面传输要求，具有显著优势。

4.2 同频保护率

利用PN595模式的同时利用ADTB技术接受，可以提升模拟同频能力；如果采用其他模式和技术，单载波性能就会相差7 dB以上。

4.3 上下邻频率保护

采用PN595，同时使用DTB-T技术接收，即使采用多载波也可以得到较好的抗模拟及数字邻频能力；采用其他模拟技术邻频能力要差8dB以上，抗模拟邻频能力与PN595差距为3dB以上。

5 结束语

本文详细介绍了ADTB-T技术的特点和应用，从技术和测试结果来看，ADTB技术完全符合我国地面数字电视广播中的技术要求。由于ADTB-T技术可以全面进行单载波调制和解调，同时可以实现固定简洁数据结构、低阶星座映射等内容，可以广泛应用到地面数字电视系统中。

参考文献

[1]孙西振.数字电视地面广播传输标准研究[D].山东大学，2014.

[2]邓国华.国标地面数字电视广播单频网技术的研究与应用[D].南昌大学，2012.

（作者单位：国家新闻出版广电总局北京地球站）