中國調(diào)頻頻段數(shù)字廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)簡介

1、中國調(diào)頻頻段數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)簡介李 棟中國傳媒大學(xué)2014年3月17日 北京,,,我國廣播電影電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GY/T 268.1—2013 《調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播 第1部分：數(shù)字廣播信道幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》已經(jīng)發(fā)布。 規(guī)定了87MHz～108MHz頻率范圍內(nèi)，數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)中數(shù)字廣播信道的信號幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制技術(shù)。,一、系統(tǒng)構(gòu)成,需要傳送給接收機(jī)的信息，除了聽眾需要的音頻節(jié)目、電子業(yè)務(wù)指南和數(shù)

2、據(jù)業(yè)務(wù)外，還有接收機(jī)處理信號需要的業(yè)務(wù)描述信息和系統(tǒng)信息。 這些信息經(jīng)過相應(yīng)的預(yù)處理后，經(jīng)信道編碼與數(shù)字調(diào)制，變?yōu)樯漕l信號發(fā)射。,信號處理流程,來自上層的經(jīng)過信源編碼的音頻業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，首先要進(jìn)行擾碼處理，然后進(jìn)行LDPC信道編碼實(shí)施糾錯保護(hù)，接著根據(jù)業(yè)務(wù)選擇的調(diào)制方法，進(jìn)行星座映射，即將不同數(shù)量的比特分組形成符號（如QPSK時每符號2比特，16QAM時每符號4比特），并定義不同

3、的0和1組合時相應(yīng)的電平。,接著將符號按一定的規(guī)則進(jìn)行時間交織和頻率交織（標(biāo)準(zhǔn)中稱為子載波交織），其目的是減小由于無線電信道的時間選擇性和頻率選擇性帶來的不良影響，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?業(yè)務(wù)描述信息的處理與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理的不同之處在于，信道編碼使用卷積編碼，只有比特交織（時域交織），無頻率交織，這種信息是通過固定編號的子載波傳送的。,系統(tǒng)信息的處理與業(yè)務(wù)描述信息的處理過程相同，只是不進(jìn)行擾碼處理。系統(tǒng)信息通過多載波系統(tǒng)中一些確定的

4、子載波（標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定）傳送，也就是說，這些子載波的任務(wù)永遠(yuǎn)是用來傳送系統(tǒng)信息的，稱為“連續(xù)導(dǎo)頻”。,“離散導(dǎo)頻”送出的是作信道估計用的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也要通過多載波系統(tǒng)中的少量子載波傳送，這些子載波稱為導(dǎo)頻；又由于在不同的OFDM符號期導(dǎo)頻的位置不是固定的，因此，這些導(dǎo)頻稱為離散導(dǎo)頻。,上述四種信號的數(shù)據(jù)復(fù)合在一起，接著進(jìn)行OFDM處理，即進(jìn)行快速傅立葉反變換，完成多載波的形成和調(diào)制，形成OFDM符號。,在形成OFDM符號后，插入信標(biāo)（另

5、一種OFDM符號）構(gòu)成邏輯幀，邏輯幀經(jīng)過子幀分配后形成物理層信號幀，再經(jīng)過基帶至射頻變換，經(jīng)功率放大后發(fā)射,幀結(jié)構(gòu),系統(tǒng)產(chǎn)生OFDM符號后，首先要組成一個個由4個邏輯子幀構(gòu)成的邏輯幀。每個子幀的時間長度為160ms。通過子幀分配，將每4個邏輯子幀（時長640ms）組成一個物理層信號幀，每4個連續(xù)的物理層信號幀構(gòu)成1個時間長度為2560ms的超幀。,子幀結(jié)構(gòu),,每個子幀包含1個信標(biāo)和SN個OFDM符號，SN數(shù)量取決于所選擇的傳輸模式，可以

6、為56、111或61。,OFDM符號的結(jié)構(gòu),,0FDM符號間的交疊,,,OFDM符號產(chǎn)生 每個OFDM符號包含Ns個子載波（包括有效子載波和虛子載波），傳輸模式1、2和3時Ns分別為2048、1024和2048。 Ns只是IFFT變換的點(diǎn)數(shù)，實(shí)際需要保留的載波（稱為有效子載波）數(shù)量Nv要遠(yuǎn)少于Ns，實(shí)際不出現(xiàn)的載波稱為虛載波。,,在每個OFDM符號周期中，需要傳送給接收機(jī)的所有信息，分配到相應(yīng)的

7、有效子載波（相應(yīng)于模式1、2、3的有效子載波數(shù)分別為242、122和242個）上傳送， 是通過對傳送的信息進(jìn)行IFFT變換來實(shí)現(xiàn)的。,,2048點(diǎn)IFFT變換示意圖,,IFFT變換器（OFDM發(fā)生器） 輸出與輸入信號的關(guān)系,,射頻頻譜模式 CDR系統(tǒng)以100kHz為基本的頻率塊（稱為子帶），通過選擇不同數(shù)量和不同的中心頻率位置分布的子帶組合，形成不同的頻譜模式，滿足不同的使用需求。,,

8、CDR標(biāo)準(zhǔn)定義了A（用DA表示）和B（用DB表示）兩類頻譜模式。 A類頻譜模式的子帶標(biāo)稱頻率（子帶的中心頻率）為?(100i+50)kHz，i=0,1；,B類頻譜模式的子帶標(biāo)頻率為 100kHz的整數(shù)倍，即?(100i)kHz，i=0,1,2。,,模式9的頻譜圖,,模式10的頻譜圖,射頻信號,,頻譜模式9的頻譜模板,,頻譜模式10的頻譜模板,,信號的其他處理1、信道編碼（1）卷積編碼,,（2）LDPC,,,

9、,,,對應(yīng)不同的信道編碼率，有不同的H矩陣,在標(biāo)準(zhǔn)的附錄D中有詳細(xì)描述。由于矩陣的行和列太多，無法用矩陣的形式直接表示H，因此，在附錄中用列表的方式表示。,,,例如，1/4編碼率時LDPC的校驗矩陣：有6912行（從第0行到第6911行）和 9216列（從第0列到第9215列）， LDPC的校驗矩陣是稀疏矩陣，矩陣中1的元素要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于0的元素，因此，只需說明每一行中的哪幾列元素是1就可以了。由附錄可以