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地面广播系统的作用是什么

原创2022-08-01 15:30:34288 关注公众号:每天精选资源文章推送

地面广播系统的作用:1、提高音频信号的传递质量;由于数字信号自身的高可靠性,使得无论是在音频信号的处理或是在传递上都有改善。2、由于数字信号传递的高可靠性及高抗干扰能力,接收机灵敏度可以做得较高,在相同的广播覆盖要求情况下,其对发射功率的要求要低得多。3、能极大地节约频率资源,提高频率的再利用率。

本教程操作环境:windows7系统、Dell G3电脑。

DTMB(GB 20600-2006,全称 Digital Terrestrial Multimedia Broadcast,即地面数字多媒体广播),原名DMB-T/H(Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld,即数字多媒体广播-地面/手持),是中国数字视频广播标准,由中华人民共和国制定有关数字电视和流动数字广播的制式。该制式将会服务中国一半的电视观众,尤其在郊区和农村地区。DTMB现时为中国大陆、香港、澳门和古巴采用。

地面广播系统的作用

1、提高音频信号的传递质量

和现有的模拟体制广播相比,由于数字信号自身的高可靠性,使得无论是在音频信号的处理或是在传递上,其声音的质量不变,即可保持演播室的品质,故相对于FM ,其在几个主要音频指标上有上百倍乃至数百倍的改善,即可以达到人们常说的" CD ”质量。

2、提高功率效率

同样由于数字信号传递的高可靠性及高抗干扰能力,接收机灵敏度可以做得较高,从而使得在实现和现存 FM 相同的广播覆盖要求情况下,其对发射功率的要求要低得多。以目前我们的广播技术来看,其六套高质量音频节目共用1KW的功率发射接近一套 FM 广播独用10KW发射的覆盖面。由此可见 DAB 的功率效率相对于 FM 有成百倍的改善。

功率效率的大幅度提高,不仅仅是意味着能源的节约,另外还有很重要的一点是大幅度減低了 DMB 建台的费用。理由是 DMB 单机通道最多可发射六套高功率 DMB 节目功率等级要求又很低,故此相对于要分别发射六套高功率 FM 节目来说,一方面占用的机房面积要小数倍,另一方面其供配电、稳压、空调等辅助动力系统的容量则亦要小百倍,同时需投资较大的天馈系统亦要简单很多,尤其是新建台费用减少,建台周期也缩短很多,对将 DMB 大面积推广使用极为有利。

3、提高频谱效率

如前所述数字调制技术有很高的频谱效率具有对 DMB 来说尽管为了解决移动接收的问题而采用 QPSK 调制,频谱效率在2bit/ Hz . S ,其在1.5MHz的射频通道里不同时传送6套高质量音频节目这样在一个电视频道8MHz带宽里,在考虑了各通道保护间隔的的情况下,可以方便地安排四个 DMB 通道,即可安排24套节目,则同时播出的节目个数还要多许多。这当然在现行模拟体制下是无法想象的。

此外,还存在一个重要特性,即可方便地组成单频网利用该项技术可实现同内容的大面积覆盖,甚至是全省、全国范围的覆盖,这在实际上也极大地节约了频率资源,提高了频率的再利用率,这样综合考虑起来,频谱效率会更为突出。

主要技术特点

1 传输效率或频谱效率高

在欧洲DVB-T中,用于同步和信道估计的导频载波数量占总载波的10%。DTMB的PN序列放在OFDM保护间隔中,既作为帧同步、又作为OFDM的保护间隔。欧洲DVB-T C-OFDM用10%的子载波传送用于同步和信道估计等的导频信号,同时存在循环前缀的保护间隔,而TDS-OFDM将时间保护间隔同时用于传输信道估计信号,因此DVB-T系统的传输效率只能达到国标DTMB系统的90%。传输效率在多载波技术和单载波技术进行比较时,被认为是多载波技术的弱点,DTMB的核心技术正是针对解决这个问题而开发的。

2 抗多径干扰能力强

多载波系统和单载波系统相比,OFDM系统具有抗多径干扰的能力,抵抗多径干扰的大小相应于其保护间隔的长度。由于国标的时间保护间隔中插入的是已知的(系统同步后)PN序列,在给定信道特性的情况下,PN序列在接收端的信号可以直接算出,并去除。去掉PN序列后的OFDM信号与时间保护间隔为零值填充的OFDM信号等价,而时间保护间隔为零值填充的OFDM与时间保护间隔为周期延拓的OFDM在同样信道下的性能是等价的。而且,在多径延迟超过时间保护间隔的情况下,DTMB仍能工作。TDS-OFDM可以把几个OFDM帧的PN序列联合处理,使抵抗多径干扰的延时长度不受保护间隔长度的限制,而传统的OFDM保护间隔长度设计要求必须大于多径干扰的延时长度。

3 信道估计性能良好

在AWGN信道下,TDS-OFDM的信道估计性能优于C-OFDM。这是由于TDS-OFDM用于信道估计的PN序列具有20dB左右的扩频增益,同时又没有C-OFDM做信道估计时特有的插值误差。尽管DTMB的样机功能还有待改善,但其AWGN信道的测试结果仍优于基于C-OFDM的国内外系统。 对于多径信道,TDS-OFDM的PN序列与多径信道造成的干扰信号是统计正交的。虽然TDS-OFDM信道估计的性能无法在原理上与C-OFDM直接比较,但是它与其他传输系统中采用PN序列进行信道估计的性能相当。

4 适于移动接收

移动接收产生了多普勒效应和遮挡干扰,使传输信道具有随时间变化的特性(时变特性)。而需要强调的是任何OFDM系统的信号处理都是基于信道传输特性准时不变的假设(应用FFT的基本条件),即在一个OFDM符号的时间内,假设信道是不变的,信道的变化被认为是在OFDM符号间发生的。TDS-OFDM的信道估计仅取决于OFDM的当前符号,而C-OFDM的信道估计需要4个连续的OFDM符号。因此,C-OFDM在移动情况下,要考虑4个OFDM符号的信道变化影响,而TDS-OFDM只需考虑1个OFDM符号的信道变化影响。可以看出,DTMB系统比欧洲 DVB-T更适于移动接收。

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