CH4 数字电视传输技术--信道编码与调制技术

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CH4 数字电视传输技术

CH4 数字电视传输技术 ---- 信道编码与调制技术数字电视广播目的是将图像、声音和数据等信息高效 率(快速、实时)、可靠(高质)地传输至接收端，供用 户满意地收看、收听。

4.1 数字电视传输系统图4-1 数字电视广 播系统组成

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1. 数字电视传输线路 传输线路包括:卫星、微波、光纤、同轴电 缆、电话线和地面广播(大气作为媒介)等

2.信道

图4-2 数字电视系统组成

信道有卫星信道、有线电视信道、地面 广播信道和IP信道等。2015-1-18

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(1) 卫星广播着重于大面积覆盖。

(2) 有线电视广播解决城镇等人口居住稠密地区“信息到户”。

(3) 地面无线广播因其所独具的简单和移动接收的能力，能满 足现代信息化社会“信息到人”的基本需求。

(4) IP信道满足现代信息网络化特点。2015-1-18

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3. 信道编码即纠错编码，是为提高数字通信传输的 可靠性而在发送的信号中采取增加部分冗余 码的措施。 数字通信系统为了达到高效率和可靠性 的最佳折衷，信源编码和信道编码都是必不 可少的处理步骤。

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信道编、解码细分外信道和内信道

图4-3 系统信道组成2015-1-18

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4.数字电视信号的基带处理指数字电视系统中信源编码后由“0”、 基带信号： “1”组成的码流。 基带信号频谱从直流或较低频率至较高频率 的宽范围，其码元须变换才能在信道中传送。 (1) 码型选择原则 1)对频带低端受限信道，信号码型的频谱中 不应包含直流或低频成分，以提高频谱利 用率，减少有线信道电缆内不同线对间的

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2) 易于从基带信号中提取位定时信息; 3) 能监测出码流中错误的信号状态; 4) 信道中发生误码时不致造成误码扩散； 5) 码型变换设备简单。

(2) 常用码型1) 单极性不归零 ( NRZ ) 码

只有两种幅度电平：高电平(H)为“1”、低电 平(L)为“0”。直流不为零，不适合交流耦合的有 线信道传输，只适合计算机内部或近距离信息传输。

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2) 双极性不归零 ( NRZ ) 码

只有两种幅度电平：正电平为“1”、负电 平为“0”,无零电平。 3) 单极性归零(RZ)码

与单极性NRZ码相似，区别在于码元“1” 编码为“10” ;而码元“0”一直处于零电平， 它实际上是以有无电平跳变来表示“ 1”,“0”。 易提取定时信息。

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4) 双极性归零 ( RZ ) 码

“1

”用正电平表示、 “0”用负电平表示。 每个码元结束时度回到“0” 零电平。

5) 双相码 也称曼彻斯特码或调频码

每位码元用两个电平表示： “0”编码为“01”、 “1”编码为“10”。每一码元中心都有电平跳变， 易提取定时信号，无直流电平。但信号频率提高一 倍，适合适合数字终端设备近距离的传输。

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6)密勒码(Miller,M)是双相码的变型，“1”用码元中央出现跳变(其前 后沿不出现跳变)来表示；对码元“0”则有两种处理情 况，单个“0”时码元内不出现跳变，连“0”时在相邻的 “0”交界处出现跳变。 频谱向中频集中，信号能量集中在1/2马速以下，直 流分量小，频带约为双相码的一半。

7)交替极性码(AMI)码元“0”用“0”表示；码元“1”交替用“+1”和“-1” 表示，且码元中心出现跳变。 信号能量集中在1/2马速以下， 无直流分量，AMI 码极性交替具有纠错能力。

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4.调制根据传输信道的特点，将基带信号搬移到 信道损耗较小的高频处进行高效率的传输。

信源直接生成的信号是基带信号，频率比较低。基带传输仅适合计算机间的近距离数据

传输等。其结构较为简单，但因传输信道在低频处的损耗很大，难以进行长距离传输。为进 行长途传输，须采用调制传输的方式。

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4.2 信道编码指纠错编码，是为提高数字通信传输的可 靠性---即在接收端检测和纠正传输中出现的错 误而采取的措施。 在发送的信号中增加一部分冗余码(在信 息序列上附加一些监督码元 ),因此信道编码 增加了发送信号的冗余度，它以牺牲信息传输 的效率来换取可靠性的提高。 为达到高效率和可靠性的最佳折衷，信源 编码和信道编码都是必不可少的处理步骤。2015-1-18

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4.2.1 概 论1.信道编码的要求 (1) 增加尽可能少的数据率而可获得较强的 检错和纠错能力，即编码效率高，抗干 扰能力强； (2) 对数字信号有良好的透明性，也即传输通 道对于传输的数字信号内容没有任何限制； (3) 传输信号的频谱特性与传输信道的通 频带有最佳的匹配性；2015-1-18

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(4) 编码信号内包含有正确的数据定时信息 和帧同步信息，以便接收端准确地解码； (5) 发生误码时，误码的扩散蔓延小。

主要要求(1) 附加一些数据信息以实现最大检错纠错能力， 这涉及到差错控制编码原理和特性。 (2) 数据流的频谱特性适应传输通道的通

频带特 性，以求信号能量经由通道传输时损失最小， 因此有利于载波噪声比(载噪比，C/N)高，发生 误码的可能性小。2015-1-18

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误码率BER: 错误的比特数与传送的比特总数之比。 载噪比CNR: 解调前高频载波电平与噪声电平之比.

2.信道编码的任务根据不同信道的干扰特性，设计出 编码效率高、纠错能力强的编码。

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